企业CAPP系统的自主开发与应用金属切割机

企业CAPP系统的自主开发与应用

企业CAPP系统的自主开发与应用 2012年10月23日

企业CAPP系统的自主开发与应用

CAPP在企业信息化和自动化建设中占有重要的作用和地位：从产品设计制造的角度看，CAPP是连接cAD和CAM之间的桥梁和纽带；从生产管理的角度看，CAPP又是连接产品信息同MRPIl的纽带。CAPP是实现CAD／CAPP／CAM/MRPII集成的关键。

在2009年引进ERP系统用于公司的信息化管理，当时考虑工艺设计问题的复杂性，暂时未开发CAPP系统。缺少CAPP模块的ERP系统已严重制约了企业的发展，因此，开发适合企业自身的CAPP系统就迫在眉睫。

1 CAPP系统的策划

1．1整体策划

CAPP系统整体策划需要考虑四个方面：

(1)设计CAD、CAPP、MRP Il系统之间的完个自动接口方式；

(2)需要建立的数据子库；

(3)工艺过程卡的编制方法；

(4)其它辅助工艺文件的计算机自动处理。

通过策划，形成图l的原理流程图：从图上可看出，各种子数据库的建立和工艺过程卡的生成是开发工作的重点。 图1 CAPP系统原理流程图1．2管理业务流程分析

根据公司零部件多样化的特点，确定工艺系统随零件图编码，减少了与开发、制造两个编码转换接口，工艺的编制采用标准化工艺语言检索和通用零件自行编制相结合的方式。

首先建立各工序的标准语言库及刀具库、工具库、设备库、量具库、工时库、加工中心库及所需的计算程序，然后将有关的设计信息对应自动输入相应数据库。采用“检索一自动显示一检索一自动显示”的方式，把庞大的各种数据库分门别类的分成若干个子库。各类标准化语言库均可使用过程中由专业人员根据企业的发展进行扩充维护。该系统工艺人员只需要编制工艺卡片，其它辅助工艺文件则由计算机自动汇总处理。

考虑到与MRPIl的接口，在使用CAPP系统编制工艺文件时，每道工序都自动显示加工中心，从而实现CAPP与MRP Il的自动转换。

通过以上设计，将公司的CAD、CAPP、MRPII三大系统完个自动接口，实现了从设计到制造系统个过程的计算机管理。

1_3数据流程图绘制

CAD设计的零部件信息通过产品设计BOM向CAPP系统提供产品结构树和加工零件的材料、数量等设计信息，由CAPP系统生成零件需要编制工艺过程卡片的总体信息层，然后调用相关子数据库进行工艺过程卡的编制。编制完毕后由计算机对数据自动汇总排序，生成各种表格输出。具体流程见图2。

2系统的设计

2．1系统模块结构图

CAPP系统可实现从PDM系统中取用产品设计信息，然后编制零部件加工工艺。该系统主要由以下几个模块组成，见图3。2．2模块功能说明

(1)用户管理。

可添加、修改、删除用户息，对用户密码及权限进行管理。用户可以根据

企业的实际情况设置工作组，并对工作组进行操作权限控制。该系统分以下几个工作组：系统管理员组、标准信息管理员组、工艺员组、其他人员组。

系统管理员对整个系统进行管理，可添加、更改、删除木系统用户信息，对工艺辅助信息数据，包括：工序名称、标准工艺语言、车间、设备、夹具、量检具、辅具、工作中心、典型工艺样板、型钢等数据信息进行维护。

为避免多人管理发生混乱，规定系统管理员只能一人；标准信息管理员只能用于维护标准件信息，无其它权限；工艺员组的所有成员均可编制工艺卡片，对工艺卡片进行修改操作，可浏览标准件信息等。

(2、)密码管理。

为避免他人盗取用户密码，人为破坏系统数据，特设此功能，方便CAPP用户随时更改自己的用户密码，保护系统数据的安全性。

(3)工艺辅助信息数据维护。

系统将用户所需的全部基础数据进行统一管理，如工序名称、标准工艺语言、车间、设备、夹具、量检具、辅具、工作中心、典型工艺样板、型钢数据库等。可实现企业基础工艺数据统一管理，保证了数据的准确性和唯一性，便于企业资源共享。

用户编制卡片时可根据需要从中选取，降低用户输入错误。大大提高工艺卡片的编制效率和正确性。它主要是对下述11个表进行记录添加、插入、修改、删除等操作。

①工序名称表(TnyWrPr0、)。按“WrPrCode”字段进行编码，顺序为：01～99。进行插入操作时，其后记录的编码顺延。 根据公司工艺现状，建立了顺序01--36对应的工序名称为：下料、压、割、热、镀、化、喷、漆、车、钳、铣、磨、刨、镗、焊、协、煨、试、插、弯、铆、洗、涂、库、锯、除、倒角、剪、滚、终检、检、冲、供应、拉、钻、调。

②标准工艺语言表(TnyStdt)。按“StdtCode”字段进行编码，编码原则是和工序名称表的“WrPrCode”字段编码相对应，也就是说“StdtCode”字段内容的前两位是工序名称“WrPrCode”字段的内容，后两位是顺序号01～99。例如：工序名称表中记录内容为： WrPrCode WrPrN ame 0 1 下料 02 车

则对应“下料’’工序名称的标准工艺语言编码为：010 1～0199；对应“车’’工序名称的标准工艺语言编码为：0201～0299。

⑧车问名称表(TnyArea)。按‘'AreaCode’’字段进行编码，顺序为：01～99。进行插入操作时，其后记录的编号顺延。 系统设计的车问名称有：A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、下料、金工、齿轮、结构、薄板、安东、涂装、装配、采购、外协。

④设备型号(TnyMachi)。按‘'MachOrder’’字段进行编码，编码方法与“标准工艺语言表’’的编码方法相同。 设备型号和工序对应，即工序名称后对应自己所用的设备型号。

⑤工艺装备表(TnyTongs)。按‘'TongOrde’’字段进行编码，顺序为000 1～9999。 在工艺装备表里收集了公司所有在用的工装，按工装类别归类存放，利于检索和调用。 ⑥刀具表(TnyCutT l)。按“CuttCode’’字段进行编码，顺序为0001～9999。

刀具按用途分类，各种刀具后Ⅲ对应型号。

⑦量检具表(TnyMeasu)。按‘'MeasCode’’字段进行编码，顺序为000 1～9999。 量检具按用途分类，各种量检具后面对应型号。

⑧辅具表(TnyAssis)。按‘'AssiCode’’字段进行编码，顺序为0001～9999。 在辅具表里收集了公司所有在用的辅具。

⑨工作中心表(TnyWrCen)。工作中心的编码与车问及车间内的设备一一对应。

⑩典型工艺表(TnyModel)。利用成组技术，把零件分类，然后编制完整的类工艺卡片，供以后使用。本系统提供了销轴、镗杆、钻套、直角接头、定位板等零什的典型工艺。

⑩型钢(TnyTpSize)。输入型钢的材料规格、单位重量、型号，供以后计算材料消耗量用。 该模块只有系统管理员方可使用，其它用户组的成员均无使用权限。

(4)工艺卡片编制。

在编写工艺过程卡、工时信息等数据时，系统会将所需的辅助信息自动检索出来，显示在指定的位置，方便用户选取，用户也可以手工输入。系统提供三种方式编制工艺过程卡：

①典型工艺。选择典型零件分类，输入相关尺寸，直接生成该零部件的工艺卡。

②复制相似工艺。采用相似工艺检索技术，不仅可大大减少工艺人员的工作强度和对有经验工艺人员的依赖，而且会提高产品工艺的继承性和重用性，促进工艺的标准化。

⑧利用基础数据库填写工艺过程卡片。可以直接输入填写过程卡，也可以按某个键弹出菜单，由用户选则菜单项填写过程卡。对过程卡上的信息修改方便。

(5)工艺数据排序。

该模块用于对某产品的工艺数据进行排序，以便于工艺人员浏览及打印各种工艺报表。需说明的是：在该模块中需对零件的隶属码进行规格化。隶属码规格化后对隶属码进行排序，然后按顺序设置序号，存于Tnyprbom表的0rdern0字段中。

(6)标准件维护。

信息管理员根据工艺人员的需要，对标准件信息进行添加、修改、删除。定期对标准件信息进行维护，使企业标准与国标密切结合。其它人员可甩开标准手册，直接从中选取即可。

(7)产品树浏览。

以树形结构品示产品工艺数据信息。

(8)打印输出。

报表输出模块是对工艺过程卡信息进行处理，生成各种报表，并提供模拟品示、选抒打印机、提供打印范围选则、打印份数选则等功能。

3 系统实现

本软件采用可视化编程，界买你友好，操作简便。

3．1硬件配置

(1)服务器：HP LT6000(2台)，一台作文件服务器，另一台作数据库服务器；

(2)客户机：PlV处理器，l28M内存，主频MHz以上；

(3)快速以太网集线器；

(4)网卡：DCN-530TX l0／100Mbps自适应以太网卡；

(5)网线：五类双绞线；

(6)打印机：Epson LQ-1600KIIl和HPLaserJet 6L。

3_2系统软件配置

(1)网络操作系统：Windows NT 4．0简体中文版；

(2)数捌库管理系统：Microsoft SQL Server6．5：

(3)客户机操作系统：Windows 2000简体中文版；

(4)客户端开发平台：数据库开发采用PowerBuilder 7．0中文版。3_3编程实施

CAPP系统程序框图见图4。4 系统测试

CAPP系统运行环境为分布式网络环境，数据库管理系统采用MS SQL Server 7．0。测试环境将完全模拟公司现有的实际网络、数据库等环境。对新系统进行了四方面的性能运行测试：

(1)基础数据库的维护；(2)工艺过程卡的编制；(3)工艺文件的打印输出；(4)生成MRPIl数据。

5 系统应用

通过测试及试用过程中的反复开发、应用、改进，该套系统显示了在产品整体开发、设计、工艺编制及制造过程中的科学性、准确性、高效性。公司成功开发出操作简单、实用的CAPP软件。

CAPP软件的应用，使工艺人员从繁琐的重复劳动中解放出来，大大降低了工艺人员的劳动强度，极大地提高了工作效率和工作热情。尤其是该系统的开发成功，使公司的计算机系统与CAD—CAPP—MRPII制造系统得以实现联网，对公司的快速发展起到了重要作用。

6 结语 本文论述了福建晋工机械有限公司CAPP系统的开发过程，在结合公司工艺特点、生产实际的基础上，主要做了四方面的工作：

(1)确定了工艺系统的编码原则；

(2)建立系列基础数据库；

(3)工艺文件的编制和计算机自动处理；

(4)工作中心的引入实现了CAPP与MIS的自动转换。该系统的最大突破是工艺信息自动转换至MIS制造系统，从而使公司的CAD、CAPP、MIS三大系统实现了完个自动接口。

但该系统对于工作图仅能以图块形式输入，尚不能识CAD图。对于下一阶段的研究工作和未来的技术发展，有以下设想和展望：

(1)从CAD系统直接输入零件信息，并能被CAPP系统接收，这是CAD与CAPP集成的要求；

(2)将人工神经网络(ANN)应用于CAPP系统，由于ANN具有自学习能力，因而可在一定程度上缓解“工艺知识获取瓶颈”这一难题，并使CAPP系统有较大的柔性。

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