面向汽车电线束制造企业的集成化CAPP系统研究与开发

汽车电线束素有汽车神经之称，是汽车动力和各种信号分配系统PASDS(Power and Signal Distribution System)的传输载体。就目前的技术水平而言，汽车的功能愈强，其线束的技术含量及复杂程度就愈高。目前有很大一部分线束生产企业仍然由工艺设计人员使用AutoCAD手工作线束图，然后传入车间生产。无疑这样的从规划线束到生产等一系列过程效率低，不易保证质量，难于实现线束设计信息化、工艺过程自动化。面向汽车电线束制造企业的集成化CAPP系统结合工艺知识库将线束的规划、工艺信息的生成与导出、线束生产等融为一体，有效地解决了企业的生产效率低和产品质量不合格等问题。

1 汽车电线束生产企业工艺文件特点

工艺文件类型多样，从文件的性质来看可以分为静态和动态两种类型，其主要来源是已规范的工艺规程和工艺设计手册。对于汽车电线束生产企业而言，静态文件主要由线束生产规范、企业生产规范等组成。动态文件由工艺任务分配卡组成，它是生产前编制的综合详细工艺文件、线束图设计过程中的产物，供生产管理和调度用。大多数工序根据产品特点结合工艺文件严格按顺序进行，少数工序由工人自己灵活决定。各种工序完成后，质量检测人员根据检验卡要求对产品进行合格性检查。这类企业的工艺文件特点是：多类型、文件按接单的产品归档。企业各个部门之间的相互协调和沟通限制在纸质文件方式，严重影响了企业效益的提高，这些主要表现在： 1)根据在AutoCAD上绘制成的线束图形进行手工工艺任务分配卡设计；2)产品数据没有实现共享，工艺专家的经验和知识没有实现积累；3)产品设计过程缺乏管理和控制；4)工艺资源没有实现优化配置。

2 计算机辅助工艺过程设计CAPP系统的功能分析

通过汽车线束制造企业的实际调研和分析，确定汽车线束制造企业的CAPP系统的功能需求应从设计、管理、集成等多方面来解决企业的工艺设计和生产问题。系统的功能流程图如图1所示。

图1 功能流程图
系统的功能主要有以下几个方面：

(1)基于汽车线束产品结构：在企业中，一切生产活动都是围绕产品而展开的。基于线束产品结构进行工艺设计，可以直观、方便、快捷地查找和管理工艺文件，有效地指导车间线束组装生产。

(2)汽车线束工艺设计：这是工艺工作的核心工作，CAPP应高效率、高质量地保证工艺设计的完成，主要包括线束工序流向编制、汽车线束图的绘制、标准工时计算等。

(3)线束资源的利用：在工艺设计的过程中，需要应用工艺技术支撑数据(线束生产规范、国家／企业技术线束标准)，参考工艺技术基础数据。各个企业的资源是不同的，并且使用资源的方式也是不同的。

(4)线束工艺文件生成：是工艺工作的最后一步。它对线束图材料消耗和工时计算的汇总，并且其中的电线压接数据和单配图是组装达标线束的有效保障。

(5)线束工艺设计管理：这是工艺工作的管理部分，包括线束图版本管理、物料编码管理、线束工艺文件安全管理等，对于企业规范管理有着极为重要的意义。

(6)线束图和工艺文件网络化：局域网中，通过Web方式，依托Http协议将线束图和部分工艺文件在生产车间和仓库终端显示，指导工人生产以及仓库物料的准备。

3 CAPP系统结构组成

开发汽车线束CAPP系统，是在考虑汽车线束企业本身需求前提下，同时充分考虑设计对象即线束的特点和线束制造企业的实际需要，实用性与先进性并举。

系统以典型的C／S(Client／Server)结构和B／S(Browse／Server)结构为有效结合。即设计图形和各种线束组成部分如插接件、包覆件等零件图形，工艺信息及基础物料信息等存放在后台数据库，在工艺设计员端进行常规工艺线束图设计，在仓库和车间终端显示工艺文件等信息指导生产。

系统结构如图2所示。

图2 系统结构图
3．1系统管理

此模块是保障系统在安全可靠环境下运行的关键。具体的工作是：将用户分为设计员、管理员等多种类别，根据权限进行判断和设置系统各种功能使用权，确认线束文档的检入、检出，统一打印输出，工艺文档信息等产品数据的安全。

3．2图形设计

该模块是系统核心的组成部分，完成各种车型线束图的绘制任务。通过对主线束的绘制，然后进行包覆件、表面包覆、插接件等必要线束零件设计，产生真实形象线束来指导生产。

3．3工艺信息模块

根据在系统上绘制的线束图，生成相应的工艺文件并进行必要的管理。它是系统核心的组成部分，包括以excel文件的格式得到生产线束中，所有材料和所需工时的消耗及需要注意的各种线束零件组装顺序和方向。

3．4物料管理模块

其功能是对生产线束的各种基本物质资料的管理。例如