感谢大家下午参加这个活动,这个分会场主要是面向制造、工艺的信息化,我首先来给大家做一个简单的综述,知道工艺方面信息化给大家做一个综述,接下来还有很多精彩的内容!
其实早上很多专家讲的过程,主要关注三个方面,整个在制造企业的产品里,从生命周期讲,我们分为三个方面:一个是What,我们要设计一个什么样的产品;第三个方面是When and Where,在什么时间怎么样来,怎么样制造,所以第一个领域是设计,包括工艺,设计和仿真;第三个领域是生产;第二个,连接设计和制造之间,实际上是到底怎么样来制造,这里How是我们今天关注的主要问题。所以我们今天关注的相对于其他会场的不同就是,我们讲的是连接设计与生产的相关技术,这是我刚才讲的包括How的答案。其实包括几个方面:第一个CAPP方面;第二个CAM(计算机辅助制造方面);第三个,快速成型方面;第四个,制造过程管理,这四个方面。

首先简单地谈一谈设计和工艺之间的一些联系,大家可以看到实际上在产品设计的过程中,产品设计和工艺设计有非常千丝万缕的联系,首先从产品标准,包括技术条件、总图、原理图,到技术设计说明书、设计审核报告等等,这些内容在产品设计的领域。在这个领域里,一方面最后有装配,有零件,包括相关的明细表、汇总表、修改通知单等等,同时有一些安装、外形、包装图,这些都在设计领域,但这个过程中,实际上需要跟产品的工艺设计有很多这样的一个互动,包括产品工艺性的审查报告,确定工艺方案,包括产品零部件工艺路线,包括零件分工明晰表修改通知单,形成各个单向的工艺卡片,包括工序卡、过程卡,进行材料汇总和公式定额汇总等等,这是产品设计与工艺设计的关系。而工艺设计与生产制造也有非常密切的关系,在产品的工艺设计阶段,大家看到相关的公式信息和设备信息,实际上跟我们在MRP TO ERP,TO 的平衡,包括资源平衡有很密切的关系。那么我们相关的外构件的明细表,包括材料定额,外购工具,这和我们的采购计划、库存管理也有很密切的关系,那我们的材料定额明细表与相关的下料定额、下料计划有很密切的关系。大家看到,相关的公式定额和材料对我们的细能力平衡,各种加工的计划,包括作业统计都有很密切的关系,以及我们还会影响到相关的装配计划、质量控制、产品成本等等。
那么我们CAPP包含的主要功能大家可以看到,从一个软件角度讲,包括工艺路线的设计,包括工艺的规范,包括材料公式定额,包括工艺数据的管理等等。实际上它也连接着CAD,我们知道很多制造BOM信息的生产也是在CAPP的范畴之内完成的。我们国家CAPP目前的开发现状,实际上CAPP和其他的(我们今天上午关注)的已经不大一样,可以说中国用这个概念用得比较多,一定程度上是因为中国的企业在设计过程中还有大量的,包括通用的机床,我们的生产模式也有一个从数列配套延续下来的一套生产模式。目前定义的CAPP主要功能包括建立工艺资料库,生产产品的加工工艺和装备工艺,确定工艺参数,公式材料定额,才能知道BOM等等。那么目前CAPP的商业化的软件主要还是基于二维CAPP,当然我们在这个过程实际上还有很多研究(关于CAPP技术的研究)。有一些它是关于比如说三维,所以我们看到目前中国的主要CAPP软件商业化还是基于二维CAPP,我们做了一个调查,就目前来讲,CAPP在企业的应用度还是蛮高的,大家看到各个模块都已经得到了一些应用,但是,我们下面有一个市场占有率(图示),主要的品牌包括开目、金玉天河、金业、大恒、上海市股等等。我们大概估计了一下这个市场并不是很大,相对于CAD、包括CAE的市场,是非常小的,我大概估算了一下光CAE的市场,比例大了很多倍,像MSA一家,它的规模就大了很多。所以大家看到有一个品牌的影响(品牌的影响力),包括市场占有率和品牌满意度,总体上来讲,所有列出的基本上都是国内的CAPP软件。
从各个模块来分析,主要还是集中在常规理念的工艺设计,一部分相对来讲,工艺草图的规则应用比例低一些,包括应用效果(反映比较好的),(图示)蓝色和紫色是反映很好和比较好的,相对来讲用于一些工艺汇总少一些,对于一些比较专业的,焊接工艺就更少。能够实现工艺的参数化的编制,企业比例相对比较少。从目前来讲,CAPP研究的方面,刚才说的是商业化的软件,其实主要还是一种比较交互式,或者说,有点像高级的填表和汇总的工具。实际上从我们从CAPP学术研究,现在主要关注三个层次:一个是宏观层,包括工艺设计、信息管理,工艺设计的流程及系统集成,它关注的对象是整个企业或者系统,实际上待会我们会谈到一些数据化制造,更多可以理解为一种宏观层面;终端层面包括工艺方案的评价、工艺路线的决策、工艺规程的设计等等,终端层面关注的是产品或者零部件,注重工艺路线和工艺方法的确定;而我们现在实际没有很好的关注的一个领域就是微观层面,到底公差的确定,工序图生成及其原料的确定等等,这些是关注以工序为单位的具体的工序问题。这一块实际是需要定量的,前面两者重点是定性,实际上微观的工艺问题现在还没有得到很好的解决,实际上这个问题恰恰是工艺设计的本质问题,需要综合的利用各种制造技术、信息技术和智能技术进行定量化、智能化的解决。
从未来CAPP的发展来讲,我们想一个是定量化的CAPP,真正解决一些包括比较复杂的供应支承链的计算,包括谈到的公差的确定、优化、分配等等。然后就是基于三维模型的CAPP,目前国内很多CAPP软件公司也在做这方面的尝试。前段时间看到一个SolidWorks的一个代理商,他们也做了一个基于三维的CAPP,我看了以后觉得不太清楚,从实用角度怎么用,从零件已经造变型了,比如造了一个球,为了显示从工艺角度是三维的,设计人员用了圆柱体把它加起来,工艺人再造一边,拿一个原棒材,再切,又造了一边,我感觉这个虽然得出一些表格比较漂亮,实用效果到底怎么样还有待于研究;还有一个车间信息化的密切结合,这个实际上也是我们的工艺数据如何跟生产制造过程,尤其是一些制造的BOM的信息,怎么传递到车间,在生产过程中能够起到一些信息集成和信息互动的作用,这也是未来一个比较重要的趋势;还有一点是参数化的CAPP,系列产品的工艺设计,现在很多企业系列产品比较多,我们实际上比较关注的不是单个产品的零部件设计,而且对于一个产品有足够的产品系列的这样一个工艺设计,那么最终能够实现,其实也是大家研究CAPP最早期的一个理想,比如当我向计算机很智能的输入一个工艺参数,典型的尺寸,几个关键尺寸,可以自动地生成相关工艺,实际上在这个方面我们待会我们会听到一些相关的研究,我觉得是比较有意的工作,CAPP我简单概述一下。