隨著汽車制造業(yè)信息化的發(fā)展，以及CAD(計算機輔助設計)和PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)應用的深化，CAPP(計算機輔助工藝設計)實施與應用也提上了各企業(yè)的日程。工藝數(shù)據(jù)既依托于產(chǎn)品數(shù)據(jù)和設備資源等因素，又直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)管理和物料發(fā)放等生產(chǎn)因素。因此CAPP不僅是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，而且是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的匯總，首先，以PDM為平臺的設計系統(tǒng)，需要將制造數(shù)據(jù)輸出至以ERP為平臺的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，工藝規(guī)劃中涉及的人、機、料、法、環(huán)均需要作為生產(chǎn)要素的導人數(shù)據(jù)；其次，CAPP還需將工藝規(guī)劃中工序的數(shù)據(jù)信息導入到MES，用于幫助生產(chǎn)車間自動建立生產(chǎn)臺賬，以及建立零件制造質(zhì)量管理計劃；以ERP為平臺的生產(chǎn)管理系統(tǒng)還需要以CAPP為橋梁，建立生產(chǎn)管理系統(tǒng)與車間底層管理系統(tǒng)的信息袞流。
由于PDM側(cè)重設計與制造數(shù)據(jù)的管理，而CAPP又是連接設計與制造的橋梁，所以PDM為集成平臺，實現(xiàn)CAPP與各應用系統(tǒng)間的信息共享，以及人員、操作、流程等的集成，是一種比較好的集成CAPP軟件系統(tǒng)的方式。
1、CAPP技術與發(fā)展
CAPP-計算機輔助工藝設計(Computer Aided Process Plan-ning)利用計算機技術輔助工藝人員設計零件從毛坯到成品的制造方法，是將企業(yè)產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)的一種技術。
從體系結構可分為：
圖1 CAPP體系結構
傳統(tǒng)的CAPP軟件是面向零組件的局部應用，片面追求工藝決策的自動化，由于汽車產(chǎn)品零部件的復雜多樣性，以CAPP前導CAD技術發(fā)展的限制，CAPP的發(fā)展受到了一定的限制，難以形成適應性良好系統(tǒng)。為此，現(xiàn)代化的CAPP系統(tǒng)以交互式為基礎，以知識庫為核心，并采用檢索、修改、編制等多工藝決策混合技術和多種人工智能技術的基礎知識的交互式CAPP系統(tǒng)框架，將系統(tǒng)從面向零部件的局部應用調(diào)整為面向整個產(chǎn)品的全面應用；從工藝決策自動化為主，改變?yōu)榻换ナ健⑷斯Q策為主。
2、CAPP與PDM系統(tǒng)集成的問題
CAPP與PDM作2個獨立系統(tǒng)各自以自我為中心的發(fā)展與應用，造成CAPP與PDM在企業(yè)中應用時面臨很多全局性問題。CAPP系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)超出工藝編制的專業(yè)化工具范疇，其中增加了越來越多的管理功能，使其成為同時包含工藝設計與工藝管理的綜合性管理系統(tǒng)。這些新增加的管理功能，無一超出PDM系統(tǒng)管理功能的范疇：工藝的審批與更改流程、工藝的版本有效性控制、工藝BOM的管理和工藝資源庫的管理和工藝知識庫的管理等。工藝員只有同時使用PDM系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)才能更加有效地工作。因此企業(yè)必須為每人購買一套PDM系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)。如果PDM系統(tǒng)與CAPP系統(tǒng)是2個不同的供應商，還必須承擔數(shù)據(jù)接口等更多的集成項目風險。
3、CAPP與PDM功能的整合
1)對象管理功能的整合
對象管理通過零部件對象和BOM對象的方式實現(xiàn)了對設計數(shù)據(jù)的管理。而工藝是連接虛擬產(chǎn)品和實物制造的紐帶，工藝數(shù)據(jù)非常巨大，據(jù)統(tǒng)計工藝數(shù)據(jù)是設計數(shù)據(jù)的20一40倍左右；同時工藝數(shù)據(jù)包含內(nèi)容非常廣泛：工藝、工序、工步、設備、工裝、工藝定額、工藝BOM等，這些內(nèi)容之間關系和結構更加復雜。只有合理整合設計數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)于統(tǒng)一平臺進行表達與管理，能為下游的生產(chǎn)系統(tǒng)ERP/MES提供必要的可方便利用的結構化設計和工藝數(shù)據(jù)。
2)文檔管理功能的整合
在CAPP與PDM系統(tǒng)集成采用的存儲方式，在PDM中建立工藝規(guī)程的整體管理對象，而具體的工藝數(shù)據(jù)仍保存在CAPP數(shù)據(jù)庫中。工藝文檔管理是從PDM系統(tǒng)中已有的通用文檔派生出來的，繼承了通用文檔的大量屬性，為了適應企業(yè)的需求，為工藝文檔需添加特殊屬性。在定義工藝文檔管理時，可以綜合各種工藝文檔的屬性，定義一種統(tǒng)一的類型，也可以為不同類型(沖壓、焊接、裝配等)的工藝文檔各自定義一種工藝文檔管理，分別添加不同的屬性。
3)流程管理功能的整合
工藝業(yè)務也類似設計業(yè)務，也存在大量的審批業(yè)務流程相對來說PDM系統(tǒng)的流程。功能比CAPP系統(tǒng)的流程功能更加完善。在一體化的PDM，CAPP平臺上可直接利用PDM系統(tǒng)的流程功能進行完善增強。例如：跨部門的工藝對設計數(shù)據(jù)的會簽；工藝對工裝的請制流程等。
4)人員管理功能的整合
人員的整合，核心在于人員對數(shù)據(jù)訪問權限控制。工藝業(yè)務的參與，會帶來工藝、工裝、模具、設備資源等相關工藝人員與管理人員的參與，對數(shù)據(jù)的訪問與安全控制提出更高的要求。
4、工藝結構化的表達與管理
由于工藝業(yè)務復雜，工藝數(shù)據(jù)的合理結構化表達與管理，是CAPP與PDM集成的一個關鍵問題。
工藝結構把工藝、工序、工步對象以BOM視圖的方式進行存儲。同時用“目標”關系把產(chǎn)品和工藝關聯(lián)起來；用“工作區(qū)”關系把生產(chǎn)車間生產(chǎn)線與工藝或工序關聯(lián)起來，用“資源”關系把各種工具工裝資源與工序或工步關聯(lián)起來。最終形成一張完整工藝結構模型關系圖，如圖所示。
圖2 工藝結構模型關系圖
通過工藝結構數(shù)據(jù)模型，完全實現(xiàn)了工藝及其關聯(lián)的眾多信息的對象化關聯(lián)化表示，是這些對象在一體化的PDM/CAPP平臺中進行以對象和BOM為核心的全生命周期管理的基礎，同時為工藝規(guī)程的結構化奠定了堅實的基礎。
結束語：CAPP與PDM系統(tǒng)集成不僅可以使企業(yè)結構的全新改變，而且在實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理、提升產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的有著顯著的提高。CAPP與PDM系統(tǒng)集成充分利用了現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)的創(chuàng)建、修改、刪除工藝等功能，以及PDM的對象管理、流程管理、人員管理等功能，可以減少開發(fā)量，降低開發(fā)風險，快速有效地將技術轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
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