楊培榮

摘要：企業(yè)在工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，標準化對數(shù)字化工藝平臺的建設起到了支撐和推進作用。在企業(yè)工藝數(shù)字化建設中，標準化的參與時機、參與度、以及標準化與數(shù)字化的契合度，都將對企業(yè)工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型能否成功具有重要意義。

關鍵詞： 工藝數(shù)字化；工藝設計；標準化

數(shù)字化工藝相比較傳統(tǒng)的 CAPP 工藝設計及管理模式，無論是工藝的設計理念、設計模式、工藝數(shù)據(jù)存儲形式以及工藝編制方式都發(fā)生了巨大的變化。特別是在工藝數(shù)字化平臺搭建初期，建立一套科學、規(guī)范、合理的工藝標準體系，是企業(yè)工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型能否成功以及可持續(xù)發(fā)展的關鍵。

數(shù)字化工藝設計原理

數(shù)字化工藝相比較傳統(tǒng)的卡片式工藝，工藝人員不直接在工藝模板上編制工藝。而是通過搭建 工藝 BOP（工藝結構清單）結構樹，將工藝數(shù)據(jù)結構化存儲，然后根據(jù)需要自動生成工藝文件，用于指導生產(chǎn)。

數(shù)字化工藝的設計流程如圖1所示，其設計順序為： SBOM（集成PDM）→創(chuàng)建MBOM（制造BOM）→創(chuàng)建工藝（給工藝關聯(lián)產(chǎn)線）→創(chuàng)建標準化工序（給工序分配設備、工位）→創(chuàng)建標準化工步（給工步分配工藝資源）。

與此同時，將工藝模板中的工藝內(nèi)容、工藝參數(shù)進行拆分，以屬性的形式分別維護至工藝、工序、以及工步中；最終搭建構成工藝 BOP 結構樹（見圖2）。

數(shù)字化工藝設計中的標準化

1. 工藝模板標準化

根據(jù)數(shù)字化工藝的設計過程及原理，數(shù)字化工藝通過搭建工藝 BOP，將各工序維護的結構數(shù)據(jù)進行合編，生成至開發(fā)好的工藝模板中。因此，為了使結構化的數(shù)據(jù)能夠規(guī)范、準確的體現(xiàn)在模板中，工藝模板的格式大小、排版形式、字體等都需要進行詳細的標準化定制，才能保證數(shù)字化工藝一次創(chuàng)建成功，才能真正的提高工藝設計效率，體現(xiàn)數(shù)字化工藝的高效性。

如果工藝模板填寫內(nèi)容或填寫空間設計不合理，將會導致生成的工藝內(nèi)容不能完整展示，這樣的工藝不符合標準要求，也不能用于指導生產(chǎn)。有些企業(yè)為了解決此問題，在自動生成工藝后，要求工藝人員手動調(diào)整顯示不完整或不規(guī)范的工藝內(nèi)容，而手動調(diào)整的工作需要花費工藝人員更多的精力和時間，并且會造成字體壓縮，導致工藝文件中字體大小不一，不符合標準化要求。同時由于數(shù)字化模板中的填寫規(guī)則都是定制開發(fā)好的，后續(xù)的任何手動調(diào)整，都會在工藝數(shù)據(jù)重復刷新后自動又恢復原來的狀態(tài)。反反復復的因為模板的設計問題，而事后調(diào)整耗時耗力，既不符合數(shù)字化工藝的初衷，也消耗了工藝設計人員工作的積極性，導致工藝數(shù)字化工作推進困難。

因此，要想工藝數(shù)字化設計成功，一定要在數(shù)字化建設初期就定制好一套規(guī)范合理的標準化工藝模板。

2. 工藝編碼標準化

數(shù)字化工藝通過搭建工藝結構樹，工藝數(shù)據(jù)以標準化工序為單位創(chuàng)建和管理。工藝BOP搭建完成后，工藝人員根據(jù)需要靈活的創(chuàng)建不同的結構化、模塊化工藝。相對于傳統(tǒng)的卡片式工藝，結構化工藝的類型、組合形式以及工藝數(shù)量上更多元化。如何對這些結構化工藝進行區(qū)分和管理，就需要制定一套科學合理的數(shù)字化工藝編碼規(guī)則。例如：可以將數(shù)字化工藝分別按加工方法、文件類型進行分類，賦予不同文件不同的分類碼以示區(qū)別（如：LC代表產(chǎn)品過程流程圖、KZ代表控制計劃等等）；針對不同的文件類別，比如：工藝規(guī)程類、管理用工藝文件、臨時工藝文件三類，制定不同的編號方法。

工藝編碼規(guī)則的標準化制定，一定要結合企業(yè)工藝管理的實際需求、充分考慮與數(shù)字化平臺的契合度、以及數(shù)字化工藝的可持續(xù)發(fā)展需求（具有擴展性）進行制定。

3. 工藝流程標準化

工藝流程除了傳統(tǒng)的工藝審簽流程、工藝變更流程、工裝圖樣審簽流程之外，數(shù)字化工藝平臺還根據(jù)業(yè)務拓展增加了制造 BOM 創(chuàng)建、工藝過程件創(chuàng)建、屬性變更、產(chǎn)線變更、以及過程開發(fā)文件的審批流程等等。數(shù)字化工藝平臺對上銜接 PDM 平臺，對下與 ERP、MES 系統(tǒng)集成，各種工作流程既有內(nèi)部流程，也有與外部環(huán)境之間的數(shù)字化轉(zhuǎn)換或集成流程。為了規(guī)范和提高工藝工作效率，減少因為流程繁瑣、或流程不暢帶來的設計和制造成本，以及確保工藝數(shù)據(jù)和外部系統(tǒng)良好的集成性，需要在數(shù)字化平臺搭建初期，對涉及到的所有工藝工作流程進行反復的梳理，最后進行刪減、分類，對整理出的流程進行了固化定制，對流程名稱進行規(guī)范，確保數(shù)字化工藝工作開展中流程順暢、高效，起到降本增效的效果。

4. 工藝分類庫標準化

數(shù)字化工藝設計中的工藝分類庫一般包含工藝資源庫（刀、輔、量、夾等）、工藝知識庫（工藝標準、工藝管理、典型工藝等）、工藝支持庫（產(chǎn)線、設備、標準工序等）。通過對工藝分類庫的標準化定制，可以有效的規(guī)范、統(tǒng)一、整合公司的工藝資源和工藝知識，提高工藝設計效率，增加工藝數(shù)據(jù)的重用度。

工藝分類庫的標準化包括：工藝資源的分類、工藝資源的屬性定義（根據(jù)工藝設計個性需要）、工藝資源編號規(guī)則、標準產(chǎn)線、標準工序的規(guī)范建立等。數(shù)字化工藝設計時，工藝資源都是通過直接調(diào)取或分配的方式獲得，特別要求資源數(shù)據(jù)的規(guī)范性和統(tǒng)一性。因此，需要制定相應的標準規(guī)范來保證數(shù)字化工藝平臺龐大、復雜的工藝數(shù)據(jù)庫的規(guī)范性，保證工藝數(shù)據(jù)傳遞和應用的準確性。

5. 工裝設計標準化

工藝裝備是工藝的重要組成部分，特別是隨著三維工藝、以及工藝數(shù)字化仿真技術的發(fā)展，工裝設計數(shù)字化成為工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié)。企業(yè)在工裝設計數(shù)字化項目初期，就應對工裝設計軟件的建模環(huán)境、工程圖模板、工程屬性進行標準化定制和開發(fā)，確保工裝設計從三維建模到二維工程圖關聯(lián)生成，并將設計數(shù)據(jù)集成至工藝數(shù)字化平臺，實現(xiàn)工裝從設計、制造到管理整個數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一關聯(lián)，保證工藝數(shù)字化項目的開發(fā)進度。

標準化在工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的意義

1. 引領和支撐作用

通過以上關于數(shù)字化工藝設計中所開展的一系列標準化工作論述，充分體現(xiàn)了標準化在數(shù)字化工藝建設中的支撐和引領作用。如果沒有這些基礎性以及與工藝數(shù)字化相契合的工藝標準的支持和指導，工藝數(shù)字化項目建設將因為無據(jù)可依，而導致項目進度緩慢、流程混亂，最終結果不盡人意。

2. 提高企業(yè)工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功率

舉兩個工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的實例進行說明。

（1）示例1? 某企業(yè)在進行數(shù)字化工藝模板定制時，工藝模板由各專業(yè)工藝技術人員自行設計，由于工藝設計人員的局限性，導致工藝模板遲遲不能定稿，嚴重影響項目開發(fā)進度；而由于各工藝專業(yè)制定模板時沒有互通，導致最終交付的模板類別、格式、內(nèi)容各不相同，給項目開發(fā)帶來困難；模板內(nèi)容的定制沒有經(jīng)過標準化，模板設計的格式空間預留不合理，導致最終生成的工藝不符合標準化要求。為了符合標準化要求，工藝人員需要對生成的工藝手動調(diào)整，費時費力，導致工藝人員積極性受挫，不愿使用新模板編制工藝。反反復復的工作以及問題，最終導致工藝數(shù)字化項目因此推進緩慢，效果不理想。

（2）示例2? 某企業(yè)的工裝設計數(shù)字化轉(zhuǎn)型全程由工藝標準化人員參與，不僅整個設計工作都采用了標準化理念，最終的成果也形成標準規(guī)范進行固化，用于指導工裝設計人員的規(guī)范性操作。由于模板設計符合標準要求，又有企業(yè)標準指導，工裝率先成功的實現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

以上兩個實例充分說明了在企業(yè)工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中標準化參與的指導意義和重要性。在工藝數(shù)字化建設過程中，沒有標準化的參與，沒有一套有效的標準支持，交付物不規(guī)范，項目進展困難，都將會導致項目開發(fā)成本增加、甚至項目失敗。

因此在企業(yè)進行工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，一定要遵循標準先行、標準支撐、標準引領的作用，才能保證企業(yè)工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功率。

3. 保證工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型可持續(xù)發(fā)展

企業(yè)工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型和發(fā)展是一個長期的過程。在工藝數(shù)字化的建設過程中，隨著信息技術、智能制造的不斷發(fā)展，還將會面臨很多新的問題，還需要不斷的優(yōu)化和改進。如果企業(yè)從一開始就采用標準化的建設思路、依靠標準化的流程進行工藝數(shù)字化平臺的搭建，各項工藝流程、工藝工作、工藝數(shù)據(jù)創(chuàng)建和管理的科學性、系統(tǒng)性、規(guī)范性，將保障工藝工作有序開展的同時，也將具有廣泛的適用性、兼容性及可擴展性，能夠支持并滿足企業(yè)工藝數(shù)字化的可持續(xù)發(fā)展需求。

結語

標準化在工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，通過定制標準、規(guī)范流程、搭建體系來科學的對工藝數(shù)字化建設工作進行指導和規(guī)范，有利于工藝數(shù)字化項目的推進，保證企業(yè)工藝數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功；企業(yè)在工藝數(shù)字化建設進程中形成的工藝數(shù)字化標準體系，也將有效的支持企業(yè)工藝數(shù)字化工作的不斷優(yōu)化和改進，以滿足企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求。