0 引言
CAPP作為企業信息化中的重要一環，必將對整個企業信息化工作的成敗產生重大影響。CAPP中產生的工藝數據是企業生產活動的重要依據，沒有CAPP的支持，ERP等管理系統也就無法從技術部門自動、高效、準確地獲取制造過程數據。CAPP的重要性已被越來越多的企業所認識。
迄今為止，國內外在CAPP技術的研究和系統開發上已投人大量的力量，已開發出為數眾多的CAPP系統，少數已經商品化。但總的來看，CAPP的研究、開發方向還存在很多問題。從應用角度看，已取得的實際效益和投入的力量很不相稱。長期以來，CAPP的目標直是開發代替工藝人員的自動化系統，而不是輔助系統，具有很大的片面性，過分強調了工藝設計的自動化。導致系統開發周期長、費用高、適應性差等問題，而R忽視了工藝管理功能難以滿足先進制造系統的應用和發展需求。
CAPP即不是全自動化系統，也不是簡單的用計算機代替手工填寫卡片。它要能夠優化工藝設計，提高工藝設計標準化水平，實行人機有機結合CAPP系統不僅要能夠指導生產過程，還要能對相關信息進行管理。這樣CAPP系統不但叮以優化工藝設計，還會對企業的信息化提供堅實的基礎。
1 裝配工藝設計的特點
同機加工工藝相比，裝配工藝具有下面的特點:
(1)對不同類型信息描述的詳盡程度不同。如機加工工藝對零件的各種幾何信息需要詳細描述，而對零件之間裝配關系的描述卻很少;而在裝配工藝中，因為其主要目的是規劃如何將零部件進行組裝，所以需要對零部件之間的裝配關系進行詳盡的描述，而對單個零件幾何信息的描述需求不大。
(2)在信息重用方面，裝配工藝在同類產品間相互引用的情況比較多，不同型號的產品使用不同的零部件，但是裝配過程相同，這樣就出現了交叉引用的情況。
為了保證裝配準確、高效地進行，必須基于產品裝配模型制定完整、正確的裝配工藝規程，以保證裝配的質量。產品裝配模型是一個支持產品從概念設計到零件設計，能完整正確地傳遞不同裝配單元的裝配層次和裝配關系等信息的模型。
2 裝配CAPP系統的工藝管理
根據企業對CAPP應用的需求，CAPP系統應足以產品工藝數據為中心的集工藝設計與工藝管理為一體的交互式計算機應用系統，實現人機混合智能和人、技術與管理的集成，逐步和部分實現工藝設計與管理的自動化，從設計和管理等多方面提高工藝人員的工作效率產品工藝數據是CAPP系統的中心，也是產品數據的重要組成部分，是企業生產信息的匯集處。
從發展看，CAPP的主要功能應是保證產品工藝數據的完整性、一致性，實現企業產品工藝信息的集成與共享，而不應是孤立地編制零件工藝規程及輸出工藝卡片。零件工藝規程編制的功能應是生成產品的工藝數據，而工藝卡片是工藝數據的格式化表現形式，完全可由系統自動生成，并自動完成各類統計，生成統計報表(明細表)。這樣不儀可以極大地提高工藝文件的編制效率，而且可最大限度地減少人為失誤。
產品工藝設計及管理的一體化應成為CAPP系統的重要特征。從信息系統角度看，企業工藝管理包括以下方面的內容:(1)與基礎工藝信息管理相關的制造資源信息、各類工藝標準與規范等;(2)產品工藝信息與文件管理;(3)產品工藝設計流程管理。
2.1 工藝管理功能實施的必要性
工藝管理是企業管理中的重要組成部分，聯系著企業多個部門。工藝管理的質量直接影響工藝設計工作的開展，因此，開展計算機輔助工藝管理對提高工藝工作和企業管理的水平，促進企業傳統管理模式的更新，有著重要意義。
從企業管理角度來看，工裝設備、材料及輔料、外協件、工時定額等各類統計匯總功能，各種產品的工藝文件和工裝、工具文件的歸檔與更新等產品工藝管理工作占有十分重要的地位。工藝人員的大部分時間用于工藝數據的匯總統計、重復填寫的工作，不僅工作效率低、而且很難保證工藝信息及文件的準確性、一致性。因此，工藝信息管理工作是整個工藝工作的重要組成部分。裝配工藝設計對CAPP系統的工藝管理功能提出了以下要求:
(1)有效的工藝信息管理方式。在機加工中，可以將零件加工工藝作為一個單元管理。而裝配工藝卻不能采用這種信息管理方法，因為裝配工藝是由一組工藝文件構成的，包括工序流程圖、部裝工序卡片、預裝下序卡片、總裝工序卡片、質量檢測點作業指導書等。并且整個工藝中包含的工序多，每一個工序中又包含了大量的工藝信息，如工步內容、裝配要求、設備、輔料、定員、工時定額等。同時，不同產品往往具有多道相同的工序，工藝信息間的
相互借鑒很多例如產品B裝配工藝的前4道工序與產品A相同，而第5道工序不同。此時應以工序為最小單位組織工藝信息，則部分信息可以共享，從而避免大量數據冗余。
(2)優化的文件管理方式在機加工工藝中往往以設計BOM為核心組織工藝文件，即建立零件基本信息與零件工藝信息間的關系。但這種方法不完全適合于裝配工藝。因為，在組裝過程中可能出現設計BOM中不存在的虛擬組件。這將導致系統的權限劃分不明確，工藝文件不易管理等缺點。
2.2 工藝管理的功能模塊結構
CAPP系統中，工藝管理的目的是在整個工藝設計生命周期內，集成并管理與工藝設計有關的信息、過程、人及機器。與工藝設計有關的信息包括:工藝規程、審批信息以及產品信息等。工藝管理的任務是進行工藝設計任務分配、任務的流程設置、權限設置以及任務進行中協調控制等。圖1是工藝管理的模塊結構。
圖1工藝管理的功能模塊結構
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2.3工藝權限管理
在現代制造業中、工藝設計往往由多人完成，這就要求CAPP系統能夠對不同身份、不同工藝組別的人員進行有效的管理。系統中的工藝管理模塊能夠對系統的每一個用戶進行權限設置。工藝人員登錄系統后，系統依據其權限賦予不同的操作功能。
權限管理是指對不同人員、在不同狀態所擁有權限的控制。權限主要有對各種工藝文件的瀏覽、修改、刪除等。工藝權限管理涉及到工作人員、工作階段和工作任務三方面。對應到系統中，就是用戶、工作階段和角色。用戶對某個工藝文件的權限決定于其所屬的工作組、角色、工藝文件的狀態。因此權限設置的工作分為兩個模塊:用戶定義和角色定義。用戶定義用于維護、管理系統使用人員的各種信息;角色的內容分為兩部分:對工藝的操作和對任務的操作，具體定義了用戶對工藝數據的可用操作(編輯、瀏覽等)和對任務的控制操作(任務的提升、降級等)。在定義了用戶和角色后，再結合工作流程，就可以通過權限控制矩陣實現對工作權限的管理。
圖2以工藝文件結構樹為核心的工藝文件管理模型
2.4 工藝文件管理
在對企業的調研過程中發現，雖然企業也在使用計算機對工藝文件進行管理，但多數只是使用Windows所提供的文件管理功能來實現，這使得工藝文件許理工作操作繁瑣、難以實現數據重用、缺乏安全性，并未實現計算機輔助工藝規劃與管理的有機結合。針對裝配工藝的特點，建立了以工藝文件結構樹為核心的工藝文件管理方式，管理模型如圖2所平。系統將產品的所有工藝文件分為兩大類工藝規程文件和工藝管理文件。該產品的所有工藝文件按文件的類型分類掛在不同的文件類型節點卜。依據當前各個工藝文件的工作階段，以工藝文件樹為核心對工藝文件進行管理。
2.5 工作流程管理
工藝設計工作具有多層次性及多階段性，在工藝流程開始后要控制工作的進展，確保系統能夠按照預先定義的流程進展這一任務是在系統工作權限控制,通過提供任務啟動、提升和降級等操作實現的。系統通過提升和降級操作改變工藝文件所處的工作階段。提升操作是用戶在完成本步任務后，進人下一步工作而進行的，例如，工藝編制完成后，工藝人員提交審核可以將工作流程由工藝編制提升到審核;而降級操作正好相反，是用戶認為需要重新進行前面的工作時進行的操作。
工作流程管理上要包括三個部分。工作流服務是整個系統的核心，工作流的模型定義與監控管理都同用戶相關聯，用戶通過應用界面及系統提供的功能定義工作流模型，監控管理工作流，軟件結構如圖3所示。該模塊屬即時性、基于數據庫并由任務驅動的工作流管理系統。為了提供良好的靈活性，適應工藝設計流程中的變動，用戶在模塊中自定義工作流，并允許用戶在運行過程中修改工作流，因此是即時的。工作流是根據用戶自定義的工作流程執行的，只有當前一個工作項完成后，后一工作項才被創建，因此是任務驅動的。
在工藝設計系統中，工藝結果只有經過一定的審核程序，才能得到認可。該系統中工藝的簽審是通過對工藝屬性的調整自動完成的。工藝屬性是用戶自定義的工藝文件管理特征，通過定義屬性提供了一種添加專門信息給工藝文件并由系統建立控制的機制，在屬性和工藝文件之間建立了一種邏輯聯系。利用文件屬性信息(編輯狀態、提交狀態、提交人員、提交時間等)可對文件進行簽審。管理系統把工藝設計權限由低到高分為:編輯、校對、審核、會簽和批準五種。不同工藝權限的工藝人員對提交菜單的叮操作項是不一樣的。保證了一旦文件被提交，就不能被隨便修改。根據簽審管理生成的工藝信息和工藝文件管理生成的文件信息，通過任務啟動、提升或降級工作流程的操作，實現對工藝工作流程進行實時控制。
系統管理員需要依據工藝信息、工藝流程及各個用戶的角色，對系統所有用戶的信息進行管理，其中包括用戶定義信息(如:用戶代碼、姓名、定義日期等)和用戶權限信息。
3 結論
CAPP雖然經過多年的發展，但是至今仍是計算機輔助技術領域的薄弱環節和企業CIMS實施的瓶預。本系統通過工藝文件樹來將上藝文件的設計與管理連接，簡單明了，易于使用，便于信息和文件的查詢和匯總，實現了一藝設計與工藝管理全過程的信息共享，數據次性輸入、相互關聯，杜絕數據重復輸人操作，提高了數據庫信息的一致性。
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本文標題：裝配CAPP系統的工藝管理
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