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1、锅炉制造业的CAPP系统分析与集成设计1 国内锅炉制造行业的CAPP应用现状 目前,国内的大中型锅炉制造厂主要有上海锅炉厂有限公司、杭州锅炉厂、武汉锅炉集团有限公司、东方锅炉(集团)有限公司、北京锅炉厂和哈尔滨锅红光炉厂等,它们在应用CAPP方面都做了一定的工作,其水平也参差不齐。武汉锅炉(集团)有限公司的冷作工艺生成软件可根据输入的产品设计图的各种参数,自动生成工艺卡,也曾开发过适合自己需要的焊接应用软件,取得了一定效果。哈尔滨红光锅炉厂在CAPP系统下建立了材料定额、工时定额、典型工艺库等,并
2、通过BOM接口程序将数据导入了ERP的公共数据库区。上海锅炉厂有限公司已于2001年确定开目公司作为企业信息化建设合作伙伴,实施、应用开目CAPP和BOM系统,在实施、应用过程中取得了一定的效果。东风锅炉(集团)有限公司的工装设计组和模具设计组可用CAD绘图,但还未参数化绘图。杭州锅炉厂CAPP正在规划中,设想是与设计处联网,开发半自动化生成软件。总的来看,国内CAPP原型系统多,得到实际生产应用的系统较少;商品系统很少,而且功能不足;同CAD、CAM、MIS、PDM等相关计算机辅助技术相比,差距相当
3、大。大多数是孤岛式的CAPP,随着CAD、CAPP、CAM单元技术日益成熟,同时又由于PDM、ERP的提出和发展,促使CAPP向智能化、集成化、实用化和网络化方向发展。 2 用户需求分析 根据锅炉压力容器的制造工艺特点,结合信息系统的开发的方法和步骤,以上海锅炉厂有限公司为分析对象,总结锅炉制造企业的CAPP系统需求。 以寻找符合锅炉制造行业特点的CAPP系统应用开发之路,为行业推广CAPP系统提供一些经验。目前认为综合式平台类CAPP系统是最佳开发模式。此类系统完全基于数据库,采用交互式设计
4、方式满足实用化要求,同时注重数据的管理与集成,在CAPP通用基础平台的基础上,可以根据不同企业的应用环境,形成面向特定的制造环境和工艺习惯的具体的CAPP系统。也可以将开发平台提供给用户,使用户可以进行CAPP系统的二次开发,在开发平台上构造符合用户需要的CAPP系统,因此可移植性强,能适应企业的产品类型、工艺方法和制造环境的发展和变化。 2.1 组织职能分析 与CAPP系统应用紧密相关的主要是技术开发部下的工艺处,以上海锅炉厂有限公司为例,其系统组织结构图,如图1所示。不同的生产企业会有所不
5、同,但是主要的工艺技术组大中型锅炉制造企业都是有的。图1 系统组织结构图 工艺处根据总师办技术准备计划,接受设计处图纸方面的信息,完成工艺技术准备工作。工作内容主要包括产品工艺路线划分,编制焊接工艺、冷作工艺(冷加工,锻造等工艺过程卡的总称)、材料定额等工艺文件,设计工装图纸及工装制造一览表。并把工艺信息传递给供应处、生产处和各生产车间。 2.2 业务流程分析 锅炉厂都有全面的质量管理,完善的质量保证体系来严格控制产品质量。像上海锅炉厂有限公司在1987年就获得美国ASME协会颁发的压力容
6、器证书和S、U、U2法规钢印。1994年获取上海市质量体系审核中心授予的“GB/T19001”等同“0ISO9001”证书。持有中华人民共和国劳动部颁发的“一级锅炉制造许可证”、“ARI级压力容器制造许可证”和国家核安全局颁发的“压力堆核电厂核压力容器制造许可证”、“10MW高温气冷实验反应堆压力容器制造资格许可证”。产品质量达到了国际先进水平和国内领先地位。其工作业务流程,如图2所示。2.3 各工艺组工艺编制特点和需求分析 焊接工艺按制造标准的不同分为两大类。主要工艺卡片有:热处理工艺卡片(HT
7、I)、焊接工艺规程(WPS)、焊接接头检查试件卡(TCL,WJT)、集箱焊接接头试样清单(TL)、焊接工艺和检查项目一览表(WPTS)、焊接工一览表(WPL)和焊接材料定额卡。 焊接组对CAPP的功能需求主要是:WPL信息多数可以自动或半自动地产生;焊接材料定额已有的信息可以不用重复输入,并能进行自动计算;可以自动或半自动的产生焊接试样卡WJT;从PQR中导出的数据可以能自动生成WPS;具有查询HTI、PQR和WPS的功能。 容器工艺组主要编制锅筒、集箱、下水包、减温器和管道等冷作工艺,包括组
8、装工艺和零件加工的工艺。工艺卡片的类型有:工艺过程卡、工装一览表和履历卡(COL)。容器组对CAPP的功能需求主要是:可以通过焊接提供的WPL找到相应的WPS,然后将相应焊接的工艺插入到工艺过程卡中;对于简单工艺可以从工艺术语库中进行逐级挑选,生成相应工艺,该零件工艺过程相对变化较小;在数据库中提供方便的查找方法,例如通过关键字进行查询;方便的工序号处理,如可以在序号处点击增加序号,再点击则去掉序号,同时后面的序号自动跟上。 管子膜式工艺组主要由管子
