CAPP技术是企业信息化建设中联系设计和生产的纽带,同时也为企业的管理部门提供相关的数据,是企业信息交换的中间环节,我国的CAPP技术的探讨应该是同CAD的探索是同步的,但是因为走了相当长的弯路,长期以来一直注重智能化的创成式的CAPP系统的研发,并且将智能性和自动性混为一谈,虽然取得了很好成绩,但相关技术基本上停留在实验室或者是固定的特殊零件的加工上,实用性和普及性不高。20世纪90年代中期,以华工科技开目公司为代表的一批企业提出了工具化、实用化开发思路,使得CAPP的运用在广泛的企业中取得了良好的运用效果。CAPP的普及和深化运用正在全国范围内展开,同时为企业解决“信息孤岛”问题提供了可行的解决方案,是联系设计和生产的中间必备环节。
其中的关键技术有:
l集成性:实现同上游软件CAD(可以支持不同的通用软件)的集成和下游软件如PDM、MIS/ERP的集成(提供不同形式的数据接口)。
l开放性:可以适应不同企业不同表格形式的填写要求。
l图文一体:既可支持表格填写,也可支持工艺简图的绘制。
l提供开放的、快捷的工艺资源库。
l功能实现的方便性、易学性。
(2)CAM技术
CAM(Computer Aided Manufacturing)计算机辅助制造,在制造的各个环节,人们反复地使用系统的一次性输入信息及其处理后的二次信息,从而使计算机辅助渗透到制造的全过程,这就是CAM。CAM技术是基于三维CAD模型,完成零件加工代码的自动生成。同时,好的CAM软件还应提供加工仿真模拟、加工检验、智能编程、刀具夹具干涩检查、刀轨优化、高速加工等功能。其中的关键技术有:
l是否具备与三维CAD文件的交换能力,能否自动识别产品特征。
l是否提供完整的加工解决方案(如2.5和3轴铣、曲面加工、旋转铣、多面加工、2-4轴车、C&;Y 轴车、2-4轴线切割、
5轴铣等)。
l能够提供丰富的刀具,快速有效地生成NC代码,并通过加工仿真进行代码的检验。
l应能支持型号的数控机床,顺利地实现代码传输。
5.数字化管理技术(PDM/OA/ERP/EC技术)
(1)PDM技术
PDM(Product Data Management)产品数据管理,PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。
①PDM产生的背景
在20世纪的60、70年代,企业在其设计和生产过程中开始使用CAD、CAM等技术,新技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战。对于制造企业而言,虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟,但都自成体系,彼此之间缺少有效的信息共享和利用,形成所谓的“信息孤岛”;并且随着计算机应用的飞速发展,随之而来的各种数据也急剧膨胀,对企业的相应管理形成巨大压力:数据种类繁多,数据重复冗余,数据检索困难,数据的安全性及共享管理,等等。许多企业已经意识到,实现信息的有序管理将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素。在这一背景下产生一项新的管理思想和技术——PDM,即以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM明确定位为面向制造企业,以产品为管理的核心,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程,所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的,这也是PDM系统有别于其他的信息管理系统,如企业信息管理系统(MIS)、制造资源计划(MRPⅡ)、项目管理系统(PM)、企业资源计划(ERP)的关键所在。
②PDM的应用
PDM数据管理范围
PDM的确是一种“管得很宽”的软件,凡是最终可以转换成计算机描述和存储的数据,它都可以一概管之。例如:产品结构和配置、零件定义及设计数据、CAD绘图文件、工程分析及验证数据、制造计划及规范、NC编程文件、图像文件(照片、造型图、扫描图等)、产品说明书、软件产品(程序、库、函数等“零部件”)、各种电子报表、成本核算、产品注释、项目规划书、多媒体音像产品、硬拷贝文件及其他电子数据等。PDM可以广泛地应用于各工业领域中。但每个领域都有其自身的特点和需求,应用的层次要求和水平都不相同,因而并非万能的PDM系统可以包容。
PDM用户对象
PDM可以触及现代企业的每个角落、每根神经,在企业内,只要是与产品数据打交道的人,都可以使用PDM。
PDM与企业信息的集成
在企业的信息集成过程中,PDM系统可以被看作是起到一个集成框架的作用,各种应用程序诸如CAD/CAM/CAE、EDA、OA、CAPP、MRP……等将通过各种各样的方式,如应用接口、开发(封装)等,直接作为一个个对象而被集成进来,使得分布在企业各个地方、在各个应用中使用(运行)的所有产品数据得以高度集成、协调、共享,所有产品研发过程得以高度优化或重组。
PDM产品具有的功能
一个能够满足企业各方面应用的PDM产品应具有的九大功能,包括文档管理、工作流和过程管理、产品结构与配置管理、查看和批注、扫描和图像服务、设计检索和零件库、项目管理、电子协作、工具与“集成件”功能。
③PDM软件中的关键技术
PDM(产品数据管理)技术是企业计算机管理不断深化运用的产物,是企业实现设计部门和其他管理部门的桥梁。PDM是一项新兴的技术,随着用户计算机应用水平的不断提高,PDM技术理念本身也在不断发展和进化。
PDM技术主要是解决企业技术部门产品设计全周期中的技术文档(图文档)的管理,主要可分为信息管理和过程管理,其中的过程管理同企业的管理紧密结合,是企业管理理念的反映。
PDM软件中的关键技术有:
图文档管理(EDM Electronic Document Management);
工作流管理(WPM Workflow or Process Management);
项目管理(PMS Project Management System);
产品配置管理(PCM Product Configuration Management);
应用系统集成(AI Application Integration)。
企业在选择PDM软件时要注意软件的集成性、软件的开放性、软件的可配置性等关键技术,同时要考虑软件的可实施性及合作伙伴的实施能力。
(2)MIS/ERP技术
MIS(Management Information Systems)管理信息系统,是一个不断发展的新型学科,MIS的定义随着计算机技术和通信技术的进步也在不断更新,在现阶段,普遍认为MIS是由人和计算机设备或其他信息处理手段组成并用于管理信息的系统。第一,MIS的对象就是信息,信息是经过加工的数据,信息是对决策者有价值的数据。信息的主要特征是来源分散,数量庞大。信息来源于生产第一线,来源于社会环境,来源于市场,来源于行政管理等部门。信息具有时间性。信息的加工方式有多种形式。企业从信息管理的角度可划分为物流和信息流。生产过程是一个物流的投入产出过程,且是不可逆的过程。管理过程是信息流的过程,且具有信息反馈的特征。第二,系统是由相互联系、相互作用的若干要素按一定的法则组成并具有一定功能的整体。系统由输入、处理、输出、反馈、控制五个基本要素组成。各要素和整体之间,整体和环境之间存在一定的有机联系。信息系统是输入的数据经过处理,再输出信息的系统。第三,管理信息由信息的采集、信息的传递、信息的储存、信息的加工、信息的维护和信息的使用五个方面组成。任何地方只要有管理就必然有信息,如果形成系统就形成MIS。计算机设备使MIS更有效,尤其是在现代社会,MIS已和计算机设备不可分离,因此一般来说,MIS就是计算机MIS。MIS包括计算机、网络通信设备等硬件成分,包括操作系统、应用软件包等软件成分,并随着计算机技术和通信技术的迅速发展还会出现更多的内容。
MRP(Materials Requirements Planning)物料需求计划,是在定货点法(order point system)计划基础上发展形成的一种新的库存计划与控制方法,是建立在计算机基础上的生产计划与库存控制系统。
MRPII(Manufacturing Resources Planning)制造资源计划系统,是采用以企业整体与控制为主体的计算机辅助管理手段,实现企业对制造资源进行有效的计划、管理和控制的科学管理思想。是20世纪70年代在工业发达国家制造企业中开始采用的先进生产经营管理方法,它以满足产品供货期为目标,将产品结构逐层展开,制定出对各种零部件的需求数量和需求时间,反馈库存和车间在制信息,使制定的滚动计划既能保证按期交货,又能减少在制品和原材料的资金占用,对提高企业的经济效益,起到了很好的保证作用。因此在美国、日本等国的制造业企业中被广泛采用。
ERP(Enterprise Resource Planning)企业资源计划,是由美国Gartner Group于20世纪90年代初提出来的概念,它是在MRPII的基础上发展起来,采用计算机技术的新成就,将供需链管理(SCM)和企业业务流程重组(BPR)放在重要位置的管理理论。ERP所管理的对象包括了企业人、财、物、时间等所有的资源和产、供销等所有业务。ERP扩展了企业内部各种管理功能的信息集成,而且超出了企业本身的范围,实现了整个供需链上所有相关业务的信息集成,与MPRII相比有了革命性的发展,并且还会随着技术进步和管理思想的发展不断充实,是一种应用信息技术的管理系统。
MIS/ERP管理系统以理顺企业内部的供、产、销流程,实现人、财、物等资源的合理配制为目的,主要由以下六大功能目标组成:
支持企业整体发展战略的战略经营系统
该系统的目标是在多变的市场环境中建立与企业整体发展战略相适应的战略经营系统。
实现全球大市场营销战略与集成化市场营销
这是对市场营销战略的一个扩展。目标是实现在市场规划、广告策略、价格策略、服务、销售、分销、预测等方面进行信息集成和管理集成,以顺利地推行基于“顾客永远满意”的经营方针;建立和完善企业商业风险预警机制和风险管理系统;进行经常性的市场营销与产品开发、生产集成性评价工作;优化企业的物流系统,实现集成化的销售链管理。
完善企业成本管理机制,建立全面成本管理(Total Cost Management)系统
应用新的技术开发和工程设计管理模式
ERP的一个重要目标就是通过对系统各部门持续不断的改进,最终提供给顾客满意的产品和服务。实现从顶向下和从底至上的技术协调机制。
建立敏捷后勤管理系统
ERP的核心是MRPⅡ,而MRPⅡ的核心是MRP。很多企业存在着供应链影响企业生产柔性的情况。ERP的一个重要目标就是在MRP的基础上建立敏捷后勤管理系统(Agile Logistics),以解决制约新产品推出的瓶颈——供应柔性差,缩短生产准备周期;增加与外部协作单位技术和生产信息的及时交互;改进现场管理方法,缩短关键物料供应周期。
实施精益生产方式
由于制造业企业的核心仍是生产,应用精益生产方式对生产系统进行改造不仅是制造业的发展趋势,而且也将使ERP的管理体系更加牢固,所以,ERP主张将精益生产方式的理念引进企业的生产管理系统,其目标是通过精益生产方式的实施使管理体系的运行更加顺畅。