工藝標準化,顧名思義就是運用標準化的理論和方法,對產品制造工藝過程中所用的材料、加工裝配工藝、工藝裝備、工藝要素以及工藝文件等所有與工藝過程有關的要素所進行的技術和管理活動。一般來說,企業工藝標準化在工藝文件、工藝裝備方面比較容易開展,但對工藝參數標準化、工藝余量標準化以及加工和裝配工藝方面的標準化開展則較為困難。由于工藝受設備、加工條件和人員等多種因素的影響,尤其是工藝設計傳統上主要依賴工藝人員的經驗,工藝人員的水平和習慣不同,造成設計的工藝在工藝裝備、工藝方法選擇方面不同,使工藝存在多樣性。導致工藝裝備品種規格繁多,生產管理變復雜,工人的操作無法規范統一。同時也影響產品的質量,難以保證產品質量的一致性。
隨著信息化的發展,企業的工藝設計工作采用了CAPP計算機輔助工藝設計軟件,這為開展工藝標準化工作提供了有效的共享平臺。
應用CAPP工藝輔助設計軟件,不能僅滿足進行工藝卡片的編輯、工藝信息的統計匯總、工藝流程和權限的管理與控制。而應從有效地提高工藝設計的效率和標準化水平出發,在CAPP中應用標準化。根據企業工藝實踐,將經驗和工藝知識進行總結優化,形成一定的規則或標準。另外應將同類工序或同類工序操作中的有關工藝要素制定成標準或規范,滿足不同加工對象在類似工序中的重復使用,以簡化工藝文件的編制和生產現場管理,便于操作人員掌握工藝技術。在多品種生產中,更多的應用工藝典型化、工序標準化,提高工藝的標準化水平,使CAPP系統實現有限智能,減少工藝多樣性。
1 在CAPP中應用標準化的必要性
由于工藝規程等工藝文件是一切生產準備工作、生產計劃和調度、成本計劃和核算等的依據和原始資料,是生產作業的法規,工藝設計的質量直接對零件的成本、物耗、質量、產量等產生影響,它是工廠生產的一項十分重要的工作。在企業中工藝規程設計目前都是采用CAPP系統,但CAPP系統在引進企業前,是一種商業性的系統設計軟件,它的服務對象不是一個具體的生產廠家,而是各種不同類型的行業。從這一點來看,我們在引進CAPP技術之初,就應當基于企業的特點進行CAPP應用軟件的二次開發,而這恰恰是CAPP應用標準化手段的開始。
從本企業的CAPP應用看,應用水平還偏淺,深度不夠,還不能有效地挖掘利用企業以往的設計經驗、知識和資源,解決企業工藝知識的積累、優化的問題,與當初引進設想的初衷相去甚遠。
作為一種能夠適合企業應用的CAPP軟件,不僅要方便工藝人員進行工藝設計,而且要為企業其它信息化系統讀取,可與ERP和CAM集成。因此要求該系統數據必須符合標準化與規范化的要求。要達到這種要求,首先是工藝設計文件格式等必須符合相應的標準,其次是工藝數據及編碼等必須按統一的標準,第三是技術文件上出現編號、書寫必須和產品設計統一,保證唯一性。一般體現在以下幾個方面:
①工藝路線信息。
②工藝規程。工藝規程不但是工人操作的依據,而且與計算工時定額、工序成本與材料定額有密切關系。在運行ERP時同樣也是安排車間、班組(單元、機床)作業計劃的依據,也是數控編程NCP必須信息,所以工藝規程信息必須標準化和信息數據化,包括工序順序、加工方法選擇標準;裝夾方法及工藝裝備的選擇標準;加工精度的選擇標準;加工余量選擇標準;刀具、量具的選擇標準;切削用量的選擇標準。只有規范化、標準化的工藝信息才能有利于與ERP和CAM集成。
③材料定額。這是加工前下料的必須數據,也是ERP產品原材料需求計劃的基礎數據。
④工時定額。工時定額是按每道工序制訂的,是制訂各級生產計劃也是運行ERP的基礎數據。
⑤工藝信息代碼化與代碼的規范化、標準化。工藝信息代碼包括:工藝路線代碼、設備代碼、工裝代碼、工序代碼、工藝規程代碼、零件加工分類代碼、材料代碼等。
⑥工藝文件格式及種類的規范化、標準化。企業信息化后,對原來傳統手工作業條件下工藝文件格式及種類必須做相應調整、修改。由于企業信息化實現了數據共享,除了與生產工人直接見面工藝文件保留紙質文件外,其他部門不再要紙質各種匯總表、只要提供計算機內的信息與數據。
由此可以看出,在引進CAPP系統之初的開發過程中,需要規范大量的各種不同類型的工藝數據,最終才能形成CAPP系統的支撐性文件之一——工藝資源數據庫。如果沒有工藝資源庫的支撐,CAPP是無法使用的。在CAPP系統進行企業化取舍過程中,應用標準化是十分必要的,沒有標準化人員的介入,是不可能做好這項工作的。
2 CAPP應用中的標準化
在CAPP應用標準化的實踐中,結合標準化特有的簡化、統一化、通用化、典型化、系列化、組合化等方法。對CAPP應用當中出現的不同事物與對象開展標準化工作,使CAPP系統更具科學性與合理性,更好地服務于工藝設計工作。本企業所作的標準化工作內容主要有以下4個方面。
2.1 工藝模板的定置與更新
工藝模板是CAPP中重要的組成部分。它是工藝人員進行工藝過程設計不可或缺的重要工具,是工藝設計中必須調用的文件。
對于本企業而言,由于組織機構是集團、事業部模式,需要把不同事業部的工藝文件進行統一,形成規范的標準后再定制CAPP模板。目前本企業CAPP中有67個模板,適應不同專業特點使用。根據企業發展需要,應適時更新或補充工藝文件模板,使工藝模板的內容與工藝文件的標準化管理保持統一和一致,保證工藝人員使用CAPP得心應手。
2.2 工藝資源數據庫的建立
工藝資源數據庫是CAPP重要的支撐性文件,也是工藝過程設計質量的有力保證。在工藝文件的編制過程中,工藝員需要對大量的資源數據進行調用。如刀具、量具、夾具的工裝庫,材料庫、專業術語庫等等工藝資源庫,在建立這些資源庫之前進行了很多標準化工作。
2.2.1 工裝庫
在CAPP應用前我們的標準工裝都是紙質文檔,無法導入CAPP中,工藝人員編制工藝時只能查找這些工藝手冊。為此企業標準化部門首先根據國家標準和各事業部的使用工裝情況,將各事業部的工裝經過簡化統一,形成公司的工裝標準,并全部采用CAD繪圖和數據表的方式,這些工裝經過統一后導入到CAPP庫,形成公司的CAPP工裝資源庫。使工藝人員徹底擺脫了工作時身邊放很多手冊查找的問題,如圖1所示。
圖1 CAPP工裝資源庫
2.2.2 設備庫
統計公司所有的機加設備,但要導入到CAPP庫中方便工藝人員使用,必須給這些設備用一定的編號規則表示。為此我們制訂了《工序代碼分類明細表》。通過工序和設備的聯系,形成設備用代碼。如C01表示該序為車削加工,所用設備為數控車床;221表示該序為鉆削加工,用深孔鉆床。為保證設備的唯一性,同類設備因所處的位置不同,我們通過設備所在的“車間+工段+工序的代碼+設備順序號”形成設備代碼。如F12C0102,表示F1加工車間2工段的第2臺數控車床。
2.2.3 材料庫
根據企業材料標準,把常用的型材規格導人材料庫中,工藝人員不用再查標準直接就可以選用。并且可算出所需材料的重量。
2.2.4 工藝術語庫
為使工藝人員在工藝編制過程中描述規范,用語準確、簡明、統一。我們制定了企業的工藝術語及其應用標準,根據這項標準,轉化為工藝規程中工藝描述的規范用語。工藝人員可以直接從術語庫中調用,減少輸入量,減少錯誤的發生率,起到了用語準確、簡明、統一的作用。
此外對工藝路線代碼、工裝代碼等制定標準,這些規范保證了CAPP與ERP的數據共享,使集成運行得以實現。
2.2.5 知識庫(規則庫)
為了支持CAPP智能化,在一定程度上降低工藝人員對經驗的依賴,彌補企業有經驗工藝人員不足的缺陷,還必須建立知識庫(規則庫)。這些規則包括裝夾方法及工藝裝備的選擇標準;加工方法與加工精度的選擇標準;加工余量選擇標準;刀具、量具的選擇標準;切削用量的選擇標準。這些規則同樣也須進行規范化、標準化。是工藝標準化下一步參與的重點工作。
3 結語
通過以上分析可以看出,CAPP系統的每一個環節,都離不開標準化,都是建立在標準化基礎上的。從管理到技術,無不口透著標準化的影子。隨著制造技術的不斷進步,CAPP需要不斷的更新和完善。標準化工作在CAPP應用當中將發揮越來越重要的作用。
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本文標題:工藝標準化在CAPP中的應用