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摘要：随着企业信息化的发展，很多企业已经在实施和应用PDM系统，CAPP系统与PDM系统的集成的要求也越来越迫切。基于PDM建立CAPP子系统时，各个单位根据企业自身的情况，开发出一个或者集成一个适合自己企业的CAPP产品，并将产品工艺数据完全存储于PDM系统内。
关键词：CAPP PDM 系统 工作效率
中图分类号：F407.44 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-239-01
前言：莱钢集团机械制造有限公司（以下简称机制公司）的产品主要是单件小批盘生产.产品结构复杂，结构变化多，其工艺特点是：零件结构复杂、类型多、精度要求高、涉及的工艺种类较多，而手工工艺设计对于各种管理用工艺文件，由于工艺设计存在变动，使得手工统计变得非常麻烦、低效。为了不断适应和满足冶金行业设备及备件愈来愈高的质量与工期要求，我们通过引进计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning）即CAPP与产品数据管理（Product Data Management）即PDM的集成定制系统，并通过二次开发，开发出了适合自己企业本身发展及生产经营模式的工艺优化设计及管理软件。
1 关键技术和技术路线
CAPP与PDM在机械加工领域的应用虽然已经具有很长的时间，且有了较为成熟的经验，但是在冶金机械业，由于产品均为单件小批量，而且产品种类比较繁杂，实现CAPP与PDM集成技术成功的案例并不多见。经过认真思考与深度讨论，我们一致认为，CAPP与PDM在机械加工工艺中应用与开发的关键技术是：
（1）企业产品数据的收集与分析
（2）企业产品信息建模
（3）系统的定制与二次开发
1.1 企业产品数据的收集与分析；
工艺系统信息： 产品信息、企业生产组织、设备及工艺装备工人技术状况是；输出目标信息：工艺路线、工艺规程、材料定额、工时定额等信息。
1.2 企业产品信息建模；
产品信息模型主要包括：CAD数据模型、工艺设计模型、工艺知识模型、工艺输出模型、公共信息模型等。这些新型模型的建立主要是根据企业数据的收集与分析而来。
1.3 系统的定制与二次开发。
在综合机制公司对于工艺设计与工艺管理需求的基础上，按照生产组织、以及计划采购等运营方式分析后，提出了以下开发思路：
（1）工艺信息的基本要求。
对机制公司目前工艺设计及工艺管理综合分析，提出工艺信息的
基本要求。这其中包括，工艺信息的基本流程、工艺系统处理信息的内容、输出信息等。
（2）CAPP与PDM集成系统在机械加工工艺中的的研究与确认。
对目前生产运营方式需求分析并提出工艺设计集成管理系统的
基本需求。这其中包括系统的实用性、网络化、产品数据管理、自动生成各类汇总表、提供工艺基础数据等。并确认开发或者集成一个适合自己企业的CAPP与PDM系统。
（3）APP/PDM系统初始数据的整理及系统框架的搭建。
（4）APP及PDM系统的定制引用和二次開发。
这其中包括，组织实施队伍、拟定计划、选定软件后收集分析企业各方面的数据、企业信息建模、系统定制与集成开发、系统安装与调试。
2 初始数据的整理及系统框架的搭建
2.1 初始数据的整理
这一阶段分析清楚与CAPP及PDM实施相关的人员、活动、数据及资源。首先明确人员的组织关系及其职责。分析业务过程确定要实施PDM来解决的业务过程。明确活动过程及过程的数据支持、人员配备及过程产生的数据。同时组织分析产品数据与生产数据之间的关系，定义PDM的功能需求，定义要管理的数据对象的组织结构。最后是明确企业现有的信息基础情况，判断是否满足PDM实施的要求。同时建立系统体系结构，并以分析与收集到的数据为基础。建立相应的数据模型、过程模型，定义应用系统与产品数据管理系统的接口及用户接口，作为实施PDM的详细设计。
2.2系统框架的搭建
实现基于PDM框架下的应用系统集成，需要在分析需求的前提下，经过一定量的定制，构建满足企业的实际要求的集成模式.PDM系统提供了封装、接口和功能集成3种集成模式，为应用系统与PDM平台集成提供了选择方案.针对以上3种集成模式，PDM与CAPP的集成系统有松散耦合式、接口式和功能集成式3种集成方案。
通常在PDM集成的CAPP系统中，应以整个产品为应用对象，以产品工艺数据库、工艺知识库为核心，以交互式工艺设计为基础，集工艺设计与工艺管理为一体的多功能、多用途、集成化的计算机应用系统；并辅以各种应用支持工具，逐步集成检索、修订、创成等多工艺决策混合技术，逐步和部分实现工艺设计和管理自动化；从工艺和管理等多方面提高工艺人员的工作效率.只有这样，PDM系统下的CAPP集成才能更有效地发挥其功能.
基于PDM框架下的的CAPP集成系统具有以下功能及要求.
（1）基于PDM的CAPP系统在应用CAPP进行工艺设计时，应可以随时便捷地查询信息，促进项目开发的协调性，在CAPP与PDM之间必须采用接口交换的形式来实现数据的双向交换.
（2）要实现一个零件一套工艺规程.应利用工艺简图绘制模块对某些复杂的工序绘制翔实的工艺简图.从而利用工艺规则严格控制一个零件的生成过程，对生产加工进行详细的操作指导.
（3）将工装纳入PDM中进行管理，通过建立工装数据库实现相关的管理，并以此为基础进行工艺规程设计.
（4）利用CAPP/PDM集成，在PDM中进行报表（BOM）输出，由于数据的来源也是工艺文件，因此也保证了数据的一致性、准确性.
（5）还可以在PDM系统中进行模型实例化，启动CAPP进行工艺编辑、查看等，控制任务不断往下运行直至该过程结束.
（6）运用PDM系统的查看文档状态等功能监控工艺设计任务的状态，以便控制产品的整体开发速度和质量，同时方便工艺设计人员对设计任务及时做出调整.
3 CAPP与PDM集成系统的定制与二次开发
在PDM系统下建立CAPP子系统的模式有：全新开发、应用封装、定制开发（包括接口集成和紧密集成两种方法）。前两种模式要么开发周期比较长，实施苦难，要么数据冗长操作不便，同时可能统计数据出错。所以经过考察研究机制公司与武汉天喻软件有限公司合作，引进其现有的商品化CAPP与PDM系统，根据需要对其进行剪裁，和补充，。去掉那些与PDM系统重叠的功能，由PDM负责用户管理、权限控制，以及流程控制等工艺工作的上层控制，而由CAPP子系统负责工艺编制、工艺数据管理等具体的工艺工作。
对PDM和CAPP进行部分定制开发，增加数据交流模块，并提供与集成的CAD/CAM、MRP/ERP等子系统进行数据交流的接口。 另外，根据其开发的程度还可以分为接口交换和紧密集成两种方法，其区别在于前者通过二次开发接口实现系统间的数据交流，而后者则通过共享数据实现数据交流。在实际开发过程中，采取一种中间模式，既在PDM与CAPP子系统间共享数据（用户信息、工艺或制造BOM等），又利用它们的二次开发接口，同时还可以对CAPP的原代码进行修改。在此基础上，还可以根据需要，提供更多的数据接口，以实现与其它应用子系统的数据交流。
4 结论
CAPP与PAM系统在机械加工工艺中应用技术的实施，在产品的生产全过程中生产效率大大提高。鉴于系统良好的应用情况，目前正将系统在机制公司全面推广，包括产品营销、生产组织及生产单位等部门都将统一利用本系统进行产品的工艺设计、工艺管理、产品成本监督、资源管理等工作。这样将全面提高机制公司的工艺技术水平及管理水平，增强市场竞争实力，取得良好的经济效益和社会效益。
作者介绍：李庆杰 （1985—），2008年湖南理工学院材料成型与控制工程专业毕业，现任莱钢机械制造有限公司助理工程师。
关键词：CAPP PDM 系统 工作效率
中图分类号：F407.44 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-239-01
前言：莱钢集团机械制造有限公司（以下简称机制公司）的产品主要是单件小批盘生产.产品结构复杂，结构变化多，其工艺特点是：零件结构复杂、类型多、精度要求高、涉及的工艺种类较多，而手工工艺设计对于各种管理用工艺文件，由于工艺设计存在变动，使得手工统计变得非常麻烦、低效。为了不断适应和满足冶金行业设备及备件愈来愈高的质量与工期要求，我们通过引进计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning）即CAPP与产品数据管理（Product Data Management）即PDM的集成定制系统，并通过二次开发，开发出了适合自己企业本身发展及生产经营模式的工艺优化设计及管理软件。
1 关键技术和技术路线
CAPP与PDM在机械加工领域的应用虽然已经具有很长的时间，且有了较为成熟的经验，但是在冶金机械业，由于产品均为单件小批量，而且产品种类比较繁杂，实现CAPP与PDM集成技术成功的案例并不多见。经过认真思考与深度讨论，我们一致认为，CAPP与PDM在机械加工工艺中应用与开发的关键技术是：
（1）企业产品数据的收集与分析
（2）企业产品信息建模
（3）系统的定制与二次开发
1.1 企业产品数据的收集与分析；
工艺系统信息： 产品信息、企业生产组织、设备及工艺装备工人技术状况是；输出目标信息：工艺路线、工艺规程、材料定额、工时定额等信息。
1.2 企业产品信息建模；
产品信息模型主要包括：CAD数据模型、工艺设计模型、工艺知识模型、工艺输出模型、公共信息模型等。这些新型模型的建立主要是根据企业数据的收集与分析而来。
1.3 系统的定制与二次开发。
在综合机制公司对于工艺设计与工艺管理需求的基础上，按照生产组织、以及计划采购等运营方式分析后，提出了以下开发思路：
（1）工艺信息的基本要求。
对机制公司目前工艺设计及工艺管理综合分析，提出工艺信息的
基本要求。这其中包括，工艺信息的基本流程、工艺系统处理信息的内容、输出信息等。
（2）CAPP与PDM集成系统在机械加工工艺中的的研究与确认。
对目前生产运营方式需求分析并提出工艺设计集成管理系统的
基本需求。这其中包括系统的实用性、网络化、产品数据管理、自动生成各类汇总表、提供工艺基础数据等。并确认开发或者集成一个适合自己企业的CAPP与PDM系统。
（3）APP/PDM系统初始数据的整理及系统框架的搭建。
（4）APP及PDM系统的定制引用和二次開发。
这其中包括，组织实施队伍、拟定计划、选定软件后收集分析企业各方面的数据、企业信息建模、系统定制与集成开发、系统安装与调试。
2 初始数据的整理及系统框架的搭建
2.1 初始数据的整理
这一阶段分析清楚与CAPP及PDM实施相关的人员、活动、数据及资源。首先明确人员的组织关系及其职责。分析业务过程确定要实施PDM来解决的业务过程。明确活动过程及过程的数据支持、人员配备及过程产生的数据。同时组织分析产品数据与生产数据之间的关系，定义PDM的功能需求，定义要管理的数据对象的组织结构。最后是明确企业现有的信息基础情况，判断是否满足PDM实施的要求。同时建立系统体系结构，并以分析与收集到的数据为基础。建立相应的数据模型、过程模型，定义应用系统与产品数据管理系统的接口及用户接口，作为实施PDM的详细设计。
2.2系统框架的搭建
实现基于PDM框架下的应用系统集成，需要在分析需求的前提下，经过一定量的定制，构建满足企业的实际要求的集成模式.PDM系统提供了封装、接口和功能集成3种集成模式，为应用系统与PDM平台集成提供了选择方案.针对以上3种集成模式，PDM与CAPP的集成系统有松散耦合式、接口式和功能集成式3种集成方案。
通常在PDM集成的CAPP系统中，应以整个产品为应用对象，以产品工艺数据库、工艺知识库为核心，以交互式工艺设计为基础，集工艺设计与工艺管理为一体的多功能、多用途、集成化的计算机应用系统；并辅以各种应用支持工具，逐步集成检索、修订、创成等多工艺决策混合技术，逐步和部分实现工艺设计和管理自动化；从工艺和管理等多方面提高工艺人员的工作效率.只有这样，PDM系统下的CAPP集成才能更有效地发挥其功能.
基于PDM框架下的的CAPP集成系统具有以下功能及要求.
（1）基于PDM的CAPP系统在应用CAPP进行工艺设计时，应可以随时便捷地查询信息，促进项目开发的协调性，在CAPP与PDM之间必须采用接口交换的形式来实现数据的双向交换.
（2）要实现一个零件一套工艺规程.应利用工艺简图绘制模块对某些复杂的工序绘制翔实的工艺简图.从而利用工艺规则严格控制一个零件的生成过程，对生产加工进行详细的操作指导.
（3）将工装纳入PDM中进行管理，通过建立工装数据库实现相关的管理，并以此为基础进行工艺规程设计.
（4）利用CAPP/PDM集成，在PDM中进行报表（BOM）输出，由于数据的来源也是工艺文件，因此也保证了数据的一致性、准确性.
（5）还可以在PDM系统中进行模型实例化，启动CAPP进行工艺编辑、查看等，控制任务不断往下运行直至该过程结束.
（6）运用PDM系统的查看文档状态等功能监控工艺设计任务的状态，以便控制产品的整体开发速度和质量，同时方便工艺设计人员对设计任务及时做出调整.
3 CAPP与PDM集成系统的定制与二次开发
在PDM系统下建立CAPP子系统的模式有：全新开发、应用封装、定制开发（包括接口集成和紧密集成两种方法）。前两种模式要么开发周期比较长，实施苦难，要么数据冗长操作不便，同时可能统计数据出错。所以经过考察研究机制公司与武汉天喻软件有限公司合作，引进其现有的商品化CAPP与PDM系统，根据需要对其进行剪裁，和补充，。去掉那些与PDM系统重叠的功能，由PDM负责用户管理、权限控制，以及流程控制等工艺工作的上层控制，而由CAPP子系统负责工艺编制、工艺数据管理等具体的工艺工作。
对PDM和CAPP进行部分定制开发，增加数据交流模块，并提供与集成的CAD/CAM、MRP/ERP等子系统进行数据交流的接口。 另外，根据其开发的程度还可以分为接口交换和紧密集成两种方法，其区别在于前者通过二次开发接口实现系统间的数据交流，而后者则通过共享数据实现数据交流。在实际开发过程中，采取一种中间模式，既在PDM与CAPP子系统间共享数据（用户信息、工艺或制造BOM等），又利用它们的二次开发接口，同时还可以对CAPP的原代码进行修改。在此基础上，还可以根据需要，提供更多的数据接口，以实现与其它应用子系统的数据交流。
4 结论
CAPP与PAM系统在机械加工工艺中应用技术的实施，在产品的生产全过程中生产效率大大提高。鉴于系统良好的应用情况，目前正将系统在机制公司全面推广，包括产品营销、生产组织及生产单位等部门都将统一利用本系统进行产品的工艺设计、工艺管理、产品成本监督、资源管理等工作。这样将全面提高机制公司的工艺技术水平及管理水平，增强市场竞争实力，取得良好的经济效益和社会效益。
作者介绍：李庆杰 （1985—），2008年湖南理工学院材料成型与控制工程专业毕业，现任莱钢机械制造有限公司助理工程师。