計(jì)算機(jī)輔助工藝管理的研究及應(yīng)用

　
　　1　計(jì)算機(jī)輔助工藝管理總體方案

   利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)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(jì)、工藝文件的審定和管理、工裝設(shè)計(jì)等）包括在內(nèi)，通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成化系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
                     
　　2　工藝設(shè)計(jì)

   工藝規(guī)程的編制是工藝準(zhǔn)備中一項(xiàng)非常重要和復(fù)雜的工作。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)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(yàn)，沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不同的人制定相同或相似零件的工藝設(shè)計(jì)方案也會(huì)有較大的差異。新零件工藝設(shè)計(jì)時(shí)，即使采用過去相似零件的工藝方案，也必須重新設(shè)計(jì)并無多大變動(dòng)的“新”工藝。工藝人員長期從事著不必要的重復(fù)勞動(dòng)，工作量大，而且延長了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，就可改變這一現(xiàn)狀。
      計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)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(yàn)，對工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，儲(chǔ)入計(jì)算機(jī)中，為以后工藝設(shè)計(jì)提供樣板模式。

      工藝設(shè)計(jì)期間應(yīng)盡量向CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃）方式靠攏，以便條件成熟時(shí)易于移植到計(jì)算機(jī)中。在設(shè)計(jì) CAPP系統(tǒng)時(shí)要考慮到開發(fā)和擴(kuò)充問題，方便用戶使用和維護(hù)，便于系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)際中不斷修正和完善，并在擴(kuò)充時(shí)不至于改動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)核。

　

　　3　工藝裝備設(shè)計(jì)

   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(jì)是工藝管理工作的重要組成部分，是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中工作量最大，周期最長的階段。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)模式很難在較短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出質(zhì)量穩(wěn)定的工裝，通過計(jì)算機(jī)才有可能設(shè)計(jì)出系列化、標(biāo)準(zhǔn)化程度比較高、質(zhì)量穩(wěn)定的工藝裝備。

　　3.1　工裝設(shè)計(jì)模塊

   工藝設(shè)計(jì)中引用成組技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，工裝設(shè)計(jì)就可以相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)一定的相似性和一致性，從而為計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)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(jìn)行分類優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并利用計(jì)算機(jī)為各種刀具、量具、夾具、模具及工裝卡片等建立標(biāo)準(zhǔn)圖形和數(shù)據(jù)模塊（見圖3）。
                           

實(shí)現(xiàn)工裝設(shè)計(jì)模塊，需要建立設(shè)計(jì)計(jì)算模塊和標(biāo)準(zhǔn)圖形模塊。

   設(shè)計(jì)計(jì)算模塊的計(jì)算流程如圖4所示。采用FoxPro程序設(shè)計(jì)語言來設(shè)計(jì)計(jì)算一些復(fù)雜刀具，如插齒刀、滾齒刀和花鍵拉刀等，計(jì)算工作在整個(gè)設(shè)計(jì)過程需要相當(dāng)長的時(shí)間，特別是變位刀具牽涉到變位系數(shù)的選擇，手工計(jì)算是靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行，需要反復(fù)校驗(yàn)，以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果。而利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，只要輸入零件參數(shù)、初值及計(jì)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(jì)算而帶來的周期長、效率低、準(zhǔn)確性差的問題。
                                                     

                                                                     圖4　設(shè)計(jì)計(jì)算模塊計(jì)算流程
標(biāo)準(zhǔn)圖形模塊的設(shè)計(jì)流程如圖5所示。
 
                                   

    在刀、量具設(shè)計(jì)中用FoxPro數(shù)據(jù)庫和AutoCAD相結(jié)合開發(fā)一個(gè)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(jì)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(jì)時(shí)調(diào)用。

　　   例如設(shè)計(jì)一把鉸刀，先進(jìn)入CAD，在幻燈片圖例庫中查出結(jié)構(gòu)（前引導(dǎo)或后引導(dǎo)）及刀具代碼。然后進(jìn)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(jì)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(jì)。從標(biāo)準(zhǔn)圖形庫中調(diào)出此種規(guī)格的鉸刀圖形，進(jìn)行必要的修改，一把新的鉸刀設(shè)計(jì)即刻完成。

　　   夾具、模具設(shè)計(jì)中，需要在CAD中建立起常用的典型結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖形模塊。設(shè)計(jì)新工裝時(shí)，只需按工裝的功能進(jìn)行檢索，找出該工裝的標(biāo)準(zhǔn)模型，再根據(jù)工藝規(guī)程的具體要求進(jìn)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(jì)圖。這種經(jīng)系列化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的工藝裝備圖，不僅設(shè)計(jì)質(zhì)量穩(wěn)定可靠、設(shè)計(jì)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(jì)與報(bào)表等可以用FoxPRO語言編程進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理，管理模塊如圖6所示。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工裝的統(tǒng)計(jì)和查詢等日常管理工作，減少了工裝設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使工程技術(shù)人員有更多的時(shí)間投入到設(shè)計(jì)中去。

                                   

　　3.2　工裝CAD應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

　　 目前國內(nèi)比較普遍的做法是以AutoCAD作為支撐平臺(tái)，開發(fā)一些適合自己設(shè)計(jì)特點(diǎn)的專業(yè)技術(shù)CAD軟件。如工裝CAD系統(tǒng)，其中在設(shè)計(jì)時(shí)常用到的緊固件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、形位公差等繪制采用AutoLISP語言編程；菜單用C語言編程，圖標(biāo)菜單用對話框控制語言（ Dialog-box Control Language縮寫 DCL）設(shè)計(jì)實(shí)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(shí)有中英文時(shí)，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(shí)輸入；表格采用FoxPro與AutoCAD提供的接口實(shí)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(zhǔn)備資料的管理，這些資料有：零組件分工表、外購?fù)鈪f(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(shí)也是各部門進(jìn)行生產(chǎn)前各種技術(shù)和生產(chǎn)準(zhǔn)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(jì)、技術(shù)關(guān)鍵的工藝試驗(yàn)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(diǎn)生產(chǎn)工作等。這些準(zhǔn)備工作的質(zhì)量和周期對整個(gè)生產(chǎn)過程及進(jìn)度起著關(guān)鍵作用。為了保證生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)有條不紊，要更新傳統(tǒng)的管理手段，采用計(jì)算機(jī)管理，提高工藝準(zhǔn)備質(zhì)量、縮短準(zhǔn)備周期。

   工藝文件管理模塊如圖8所示。在計(jì)算機(jī)上分別建立起零組件分工表、外購?fù)鈪f(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(jì)算機(jī)管理后，對同系列的零組件分工表可通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)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(fù)性勞動(dòng)，又保證了零組件分工的一致性和準(zhǔn)確性。同時(shí)還能方便的對不同材料牌號的各種規(guī)格進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，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(dá)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(biāo)。計(jì)算機(jī)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(shí)定額的制訂。
                                      

                                               圖8　工藝文件管理模塊
　　5　結(jié)　語

　　實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)化是企業(yè)現(xiàn)代化管理發(fā)展的趨勢，從而將使每一個(gè)工程技術(shù)人員不須走出辦公室，就能通過計(jì)算機(jī)互通信息，實(shí)現(xiàn)信息資源共享。工藝人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)，就能通過計(jì)算機(jī)調(diào)到有關(guān)資料，參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中去，及時(shí)協(xié)調(diào)有關(guān)問題，并著手其工藝過程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。工裝設(shè)計(jì)人員在工藝人員的工藝編制過程中，也可通過計(jì)算機(jī)著手工裝圖紙的設(shè)計(jì)。這樣能夠做到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)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(xiàn)

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［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.

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