CAPP系统在汽车企业的规划与应用

作者:叶绪红 文章来源:奇瑞汽车股份有限公司 发布时间:2014-10-13
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本文依据奇瑞汽车近年来应用CAPP系统的经验,从奇瑞CAPP系统项目规划、CAPP系统项目架构、CAPP冲压工艺设计以及CAPP软件发展方向等方面进行了详细介绍。

奇瑞汽车股份有限公司从创立之初就认识到了研发的重要性,不断投入大量的人力和物力来进行研发,逐渐发现研发需要信息系统的支撑,而现有的信息系统不足以支撑研发体系,研发进程趋于困难,所以引进必要的信息系统以支撑现有的研发体系对企业来说十分迫切。

自2010年1月起,奇瑞汽车与在信息化项目上合作多年的山东山大华天软件有限公司一起,开始在奇瑞制造工程院进行CAPP系统项目的实施,项目内容涵盖了同步工程、冲压、焊接、涂装以及总装四大工艺规划阶段的业务过程,并与TC系统、DELMIA系统集成,实现信息集成。随着CAPP系统在制造工程院得到广泛应用,使得新产品开发阶段的工艺设计与管理水平提升明显。CAPP系统的建立为制造工程院搭建起了统一的工艺设计管理平台,提高了制造工程院内部工作的规范性,同时为制造工程院的知识积累与共享提供了有力的工具。

在现有的基础上,CAPP系统实施仍存在一些问题,如生产部门没有实施CAPP系统,信息不统一,加大了工作人员的工作负担;生产部门和设计部门存在两套工艺文件等问题,给设计和生产造成了极大的不便。所以在生产部门推进实行CAPP系统使得与设计部门达到统一,显得越来越重要。同时,在此基础上扩展出适用于生产部门的CAPP系统,使设计和生产有机结合,是CAPP系统规划的关键。

奇瑞CAPP系统项目规划

奇瑞CAPP系统是为我公司定制开发的工艺设计与管理系统,承接PDM数据进行四大工艺辅助设计及工艺输出物管理。该项目采用总体规划、分布实施以及逐步推广的策略,从建立之初到现在已经经历了4个年头。整个项目规划成三大阶段(见图1):初步建立工艺信息化管理平台,覆盖整个汽车规划阶段的工艺;然后,将该平台推广至生产工艺,全面涵盖汽车企业整车工艺;最终,推广至异地工厂,形成集团级的工艺设计管理平台。

从整车工艺开发过程来看,奇瑞CAPP系统涵盖了公司从规划工艺到生产制造的整个过程(P0-P8)如图2所示,主要包含4个方面的内容:产品工艺分析问题管理、冲焊涂总四大工艺规划、生产车间工艺维护以及工艺标准资源库管理和维护。

1. P0-P4阶段

注重管理产品工艺分析问题管理,主要面对公司工艺SE部门,进行SE问题的统计汇总及闭环管理。

2. P3-P8阶段

管理新产品四大工艺规划过程,采用P3R工艺结构树形式,提高工艺管理的灵活性,通过维护工艺结构树生成多种工艺文件,以满足生产的需用,同时工艺设计的结果在系统中进行发布、归档。

3. P4-P8阶段

新产品工艺设计的结果移交给生产工艺,根据生产车间的实际情况,在系统中对工艺结构树及文件进行更新和维护。

目前奇瑞CAPP系统第一阶段的工作已经完成,整个规划阶段的工艺都在系统中有条不紊的进行着。今年该系统项目正处于向生产工艺推广的阶段中,眼下着力解决:规划工艺与制造部门工艺设计规范标准的统一;更改执行管理部分没有在系统中统一管理起来,过程更改与实施切换没有得有效的跟踪管理;对于制造车间工艺的变更,没有平台供规划工艺工程师共享信息,使得规划阶段工艺人员无法及时地将这些改进应用到新车型项目中;制造工艺部门编制及修订工艺文件,无有效的辅助工具来提高设计效率;建立支持多工厂多工艺设计的工艺管理系统,满足同一款车在多个工厂生产的业务需求。

奇瑞CAPP系统项目架构

1.业务功能模块

包括系统集成模块、数据管理模块、资源库管理模块、工厂结构模块、组织管理模块、权限管理模块、统计汇总模块、流程管理模块、日志查询模块、基础业务管理模块、冲压工艺设计与管理模块、焊装工艺设计与管理模块、涂装工艺设计与管理模块以及总装工艺设计与管理模块等系统模块。

2.IT系统技术现状

软件系统分为数据库层、应用层和客户端,支持系统的灵活配置;客户端支持Windows NT、WindowsXP/2000操作系统。

3.信息系统集成情况

(1)CAPP与TC系统集成 TC/CAPP采用中间库集成方式,完成EBOM/属性/变更集成。TC向CAPP下发的内容主要包括:零部件属性信息;零部件EBOM;整车全配置EBOM(不含配置变量)、单车EBOM;设计变更包括属性变更、EBOM变更和替换件等;整车配置变更。

(2)CAPP与DELMIA系统集成 DELMIA输出的工艺文件,可手工上传到CAPP系统进行管理。其中车身部工艺文件包括工序图卡、夹具明细表、焊枪明细表和人员明细表;总装部工艺文件,即总装工艺规程卡。

CAPP与DELMIA集成的主要内容包括:DELMIA中的车身工位数据,并且不考虑设变信息集成;本次集成只考虑车身部工位数据,总装部工艺数据不在集成范围内。

DELMIA数据冻结后一次性发布给CAPP系统,作为工艺设计初版数据;DELMIA数据不允许重复下发;

DELMIA与PDM的接口需求不在系统管理范围之内;CAPP与DELMIA集成不考虑设变信息集成。

奇瑞CAPP冲压工艺设计

我们以冲压工艺设计为例,介绍P3R结构树方案的具体应用方法。根据业务需求支持对每个冲压件进行结构树搭建和编制工艺文件,在编制工艺文件时能够灵活的调用资源库,支持工艺文件的关联更改。

对每个冲压件编制一套工艺文件,包括冲压过程流程图、冲压过程FMEA、冲压控制计划、下料作业指导书和冲压工艺卡;采用结构化的方式进行冲压工艺设计;当发生变更时,重新维护更新工艺结构树,再导出一版新的工艺文件即可,各种工艺文件从同一个数据源提取数据可以保证数据一致以及关联更改。冲压工艺设计业务流程如表所示。

结语

为了保障该项目的顺利实施,无论是工艺业务部门还是IT部门都倾注了大量的人力和资源。奇瑞高层领导也投入了大量的精力,亲自参加项目周例会,进行部门的协调以及总体方案及进度的把握。同时,在项目试运行推广阶段,公司领导要求上下游业务部门必须在系统中进行所有的工艺设计与管理的工作,保证了CAPP系统“用起来”“用得好”的目标。奇瑞CAPP系统实施至今所带来的业务效益是巨大的,在提高工作效率的同时,实现了工艺开发成本的节约。

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