計算機輔助工藝管理的研究及應(yīng)用
1 計算機輔助工藝管理總體方案
利用計算機技術(shù)進行企業(yè)的工藝管理具體做法是:先建立一套完整的高質(zhì)量管理模塊(見圖1),再將所有的數(shù)據(jù)處理任務(wù)(如工藝設(shè)計、工藝文件的審定和管理、工裝設(shè)計等)包括在內(nèi),通過局域網(wǎng)實現(xiàn)計算機集成化系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2 工藝設(shè)計
工藝規(guī)程的編制是工藝準備中一項非常重要和復雜的工作。傳統(tǒng)的手工設(shè)計模式的質(zhì)量完全取決于工藝人員的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗,沒有統(tǒng)一的設(shè)計標準,不同的人制定相同或相似零件的工藝設(shè)計方案也會有較大的差異。新零件工藝設(shè)計時,即使采用過去相似零件的工藝方案,也必須重新設(shè)計并無多大變動的“新”工藝。工藝人員長期從事著不必要的重復勞動,工作量大,而且延長了生產(chǎn)準備周期。利用計算機進行工藝設(shè)計,就可改變這一現(xiàn)狀。
計算機輔助工藝設(shè)計的做法是:先應(yīng)用成組技術(shù),把各種具有相似或相同特征的零件分類編碼,采用統(tǒng)一的解決方案,并利用技術(shù)專家、老技術(shù)人員的技術(shù)和經(jīng)驗,對工藝進行優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)工藝標準化、規(guī)范化,再利用計算機進行數(shù)據(jù)處理,儲入計算機中,為以后工藝設(shè)計提供樣板模式。
工藝設(shè)計期間應(yīng)盡量向CAPP(計算機輔助工藝規(guī)劃)方式靠攏,以便條件成熟時易于移植到計算機中。在設(shè)計 CAPP系統(tǒng)時要考慮到開發(fā)和擴充問題,方便用戶使用和維護,便于系統(tǒng)在生產(chǎn)實際中不斷修正和完善,并在擴充時不至于改動系統(tǒng)的內(nèi)核。
3 工藝裝備設(shè)計
工藝裝備是保證貫徹執(zhí)行工藝規(guī)程,提高和保證產(chǎn)品加工質(zhì)量的重要手段。工裝設(shè)計是工藝管理工作的重要組成部分,是生產(chǎn)技術(shù)準備中工作量最大,周期最長的階段。傳統(tǒng)的手工設(shè)計模式很難在較短時間內(nèi)設(shè)計出質(zhì)量穩(wěn)定的工裝,通過計算機才有可能設(shè)計出系列化、標準化程度比較高、質(zhì)量穩(wěn)定的工藝裝備。
3.1 工裝設(shè)計模塊
工藝設(shè)計中引用成組技術(shù)和標準化設(shè)計,工裝設(shè)計就可以相應(yīng)地實現(xiàn)一定的相似性和一致性,從而為計算機輔助工裝設(shè)計創(chuàng)造有利條件,因此,要把具有相同功能和相似的工藝裝備進行分類優(yōu)化和標準化設(shè)計,并利用計算機為各種刀具、量具、夾具、模具及工裝卡片等建立標準圖形和數(shù)據(jù)模塊(見圖3)。
實現(xiàn)工裝設(shè)計模塊,需要建立設(shè)計計算模塊和標準圖形模塊。
設(shè)計計算模塊的計算流程如圖4所示。采用FoxPro程序設(shè)計語言來設(shè)計計算一些復雜刀具,如插齒刀、滾齒刀和花鍵拉刀等,計算工作在整個設(shè)計過程需要相當長的時間,特別是變位刀具牽涉到變位系數(shù)的選擇,手工計算是靠經(jīng)驗來進行,需要反復校驗,以達到最佳設(shè)計效果。而利用計算機進行優(yōu)化計算,只要輸入零件參數(shù)、初值及計算精度,幾分鐘即可完成。大大提高了工作效率,解決了因手工計算而帶來的周期長、效率低、準確性差的問題。
圖4 設(shè)計計算模塊計算流程
標準圖形模塊的設(shè)計流程如圖5所示。
在刀、量具設(shè)計中用FoxPro數(shù)據(jù)庫和AutoCAD相結(jié)合開發(fā)一個刀量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),首先在CAD中建立刀、量具圖形庫和幻燈片圖例庫,然后再將設(shè)計過的各種刀具、量具的主要尺寸參數(shù)輸入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,供設(shè)計時調(diào)用。
例如設(shè)計一把鉸刀,先進入CAD,在幻燈片圖例庫中查出結(jié)構(gòu)(前引導或后引導)及刀具代碼。然后進入“刀量系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫”,調(diào)出此代碼的刀具數(shù)據(jù)庫,輸入要設(shè)計的主要尺寸參數(shù),查看是否有此尺寸的刀具。如果有,可根據(jù)圖號來代用;如果沒有,需要重新設(shè)計。從標準圖形庫中調(diào)出此種規(guī)格的鉸刀圖形,進行必要的修改,一把新的鉸刀設(shè)計即刻完成。
夾具、模具設(shè)計中,需要在CAD中建立起常用的典型結(jié)構(gòu)標準圖形模塊。設(shè)計新工裝時,只需按工裝的功能進行檢索,找出該工裝的標準模型,再根據(jù)工藝規(guī)程的具體要求進行必要的修改、添加或刪除,就能很快地編輯出新工裝的設(shè)計圖。這種經(jīng)系列化和標準化設(shè)計的工藝裝備圖,不僅設(shè)計質(zhì)量穩(wěn)定可靠、設(shè)計周期短,而且便于組織生產(chǎn)制造。
為便于工裝的管理,對工裝卡片的填寫、工裝的更改和撤消、工裝的統(tǒng)計與報表等可以用FoxPRO語言編程進行計算機管理,管理模塊如圖6所示。使用計算機進行工裝的統(tǒng)計和查詢等日常管理工作,減少了工裝設(shè)計人員的勞動強度,使工程技術(shù)人員有更多的時間投入到設(shè)計中去。
3.2 工裝CAD應(yīng)用程序設(shè)計
目前國內(nèi)比較普遍的做法是以AutoCAD作為支撐平臺,開發(fā)一些適合自己設(shè)計特點的專業(yè)技術(shù)CAD軟件。如工裝CAD系統(tǒng),其中在設(shè)計時常用到的緊固件、技術(shù)標準、形位公差等繪制采用AutoLISP語言編程;菜單用C語言編程,圖標菜單用對話框控制語言( Dialog-box Control Language縮寫 DCL)設(shè)計實現(xiàn)自己功能的彈出式對話框;技術(shù)條件及說明內(nèi)容同時有中英文時,為了文字的等高和圖面的美觀,用AutoLISP語言編程來完成中英文同時輸入;表格采用FoxPro與AutoCAD提供的接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理(編輯、修改)。通過工裝CAD系統(tǒng)可以大大提高我們的工作效率,使工裝圖紙規(guī)范化。工裝CAD系統(tǒng)組成如圖7所示。
4 工藝文件管理
工藝文件的管理就是對技術(shù)準備資料的管理,這些資料有:零組件分工表、外購外協(xié)分工表、鍛鑄件分工表以及材料定額表等。它不僅是分工的依據(jù),同時也是各部門進行生產(chǎn)前各種技術(shù)和生產(chǎn)準備的主要依據(jù)。如工藝系統(tǒng)提前做好工藝規(guī)程編制、工裝設(shè)計、技術(shù)關(guān)鍵的工藝試驗工作等,供應(yīng)部門的材料和外購件的采購工作,外協(xié)部門的外協(xié)零件和鍛鑄件毛坯的定點生產(chǎn)工作等。這些準備工作的質(zhì)量和周期對整個生產(chǎn)過程及進度起著關(guān)鍵作用。為了保證生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)有條不紊,要更新傳統(tǒng)的管理手段,采用計算機管理,提高工藝準備質(zhì)量、縮短準備周期。
工藝文件管理模塊如圖8所示。在計算機上分別建立起零組件分工表、外購外協(xié)分工目錄、鍛鑄件分工目錄、材料定額表等數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。例如用計算機管理后,對同系列的零組件分工表可通過數(shù)據(jù)庫進行成組數(shù)據(jù)處理,不必再用手抄寫這些大同小異的“新東西”,這樣不僅能大量減少技術(shù)人員在工作過程中的重復性勞動,又保證了零組件分工的一致性和準確性。同時還能方便的對不同材料牌號的各種規(guī)格進行分類統(tǒng)計,分析材料牌號中使用頻率高的規(guī)格,從而減少材料規(guī)格檔次,達到既便于材料的管理和采購,又能使材料消耗降到最低的目標。計算機輔助工藝管理還能按照成組技術(shù)的原則非常方便地完成工時定額的制訂。
圖8 工藝文件管理模塊
5 結(jié) 語
實現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)準備和生產(chǎn)管理計算機化是企業(yè)現(xiàn)代化管理發(fā)展的趨勢,從而將使每一個工程技術(shù)人員不須走出辦公室,就能通過計算機互通信息,實現(xiàn)信息資源共享。工藝人員在產(chǎn)品設(shè)計的同時,就能通過計算機調(diào)到有關(guān)資料,參與到產(chǎn)品設(shè)計中去,及時協(xié)調(diào)有關(guān)問題,并著手其工藝過程設(shè)計的準備工作。工裝設(shè)計人員在工藝人員的工藝編制過程中,也可通過計算機著手工裝圖紙的設(shè)計。這樣能夠做到產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計三者并行作業(yè),打破了企業(yè)傳統(tǒng)的順序作業(yè)模式,將生產(chǎn)技術(shù)提高到前所未有的新境界。
作者單位:貴陽航空液壓件廠,貴州 貴陽 550018
參考文獻
[1] 潘家軺.企業(yè)生產(chǎn)管理[M].北京:中央廣播電視大學出版社,1994,2.
[2] 李建康,楊光薰等.成組技術(shù)[M].北京:航空工業(yè)部第三一研究所,1982,11.
[3] 蘇鴻根,劉海濱,楊飛強.怎樣開發(fā)AutoCADR12[M].北京:清華大學出版社,1995,3.