天河T5数字化工艺解决方案

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一、天河CAPP产品的构成

天河CAPP基于网络数据库，100%所见即所得，工艺数据为核心、卡片与数据分离、不依赖任何图形平台的第五代CAPP系统已得到广泛的认可。目前，天河软件推出了天河t5数字化制造协同平台，基于该平台推出了T5-CAPP Enterprise（企业版）及三维工艺解决方案T5-CAPP 3dPro（三维旗舰版）。

根据企业规模，产品制造过程的特点，以及企业信息化实施程度，天河软件推出三套数字化工艺解决方案（图1）。

1.部门级工艺信息化平台：TH-CAPP迅捷版

以工艺设计和管理为核心，工艺数据100%在网络数据库中存储利用、100%“所见所得”的工艺编辑、100%开放的企业标准卡片定制、100%企业可定制工艺资源库以及100%完整的工艺管理功能等功能特性，大幅提高工艺部门的工作效率，并为工艺部门规范工艺编制工作、沉淀重用工艺知识和规范工艺管理提供支撑平台。

TH-CAPP迅捷版内置了行业的最佳实践，能在最短时间内实施上线运行，为企业快速见效提供保障。

2.面向集成的生产技术准备平台：T5-CAPP Enterprise企业版

在工艺设计和管理基础上，强调部门间、产品制造过程上下游的协作能力、企业级信息系统集成和数据交换能力。以T5平台为基础提供完整的工艺设计、数据管理、协同工作和系统集成功能。

T5-CAPP企业版提供了行业成熟的集成解决方案，为打通企业设计到制造的数据流提供最佳实践。

3.企业级数字化制造协作平台：T5-CAPP 3dPro三维旗舰版

以结构化工艺数据为核心，全面支持基于产品三维模型的工艺规划、设计、仿真、管理、和执行等业务，进一步地支持工艺的仿真验证和优化创新，实现产品数据源唯一和工艺数据在制造生命周期的全过程可追溯，为企业实现数字化制造提供完整的工艺解决方案。

T5-CAPP三维旗舰版通过三维数字化手段，将工艺创新工作提升到一个新的高度，全面提升企业未来竞争力。

二、业务功能特性

天河T5数字化工艺解决方案提供集成与数据交换、工艺规划、工艺设计、工艺仿真与验证、工艺管理和工艺与执行等业务功能模块（图2）。

1.工艺规划

工艺规划的功能包括：通过PDM系统集成或智能解析二维、三维CAD模型自动构建产品EBOM；基于EBOM构建和编辑PBOM，并实现对产品信息的关联和浏览；根据需要生成不同PBOM视图，并可进行多视图显示；针对PBOM节点的权限管理和控制；根据PBOM制定工艺计划，确定标准件、成套件、外购件和外协件、工艺路线、工艺准备完成时间及工艺关键件；在工艺路线制定过程中能够查询浏览产品模型或工程图样；按照产品和制造单位生成工艺路线计划报表；全面支持Pro/ENGINEER Creo、CATIA、Siemens NX、Solidworks、Inventor和Solid Edge等主流三维CAD模型的EBOM、实体模型、轻量化模型、PMI和元数据等信息的解析和读取；支持工艺性审查和工艺方案设计。

2.工艺设计

工艺设计的功能包括：结构化工艺编制和工艺数据管理；数据―格式―卡片三层结构，完全“所见即所得”的编辑界面；全专业支持：实现机加、数控、装配、电装、钣金、热处理、表面处理、锻造、铸造、焊接、铆接和检验等全专业的结构化工艺编制及更改维护；全面支持各种工艺图符包括尺寸公差、形位公差和工艺标识符号等的输入；通过制造资源信息和工程数据库、规范化术语工艺属性约束、工程计算器和典型工艺库等提供基于知识的多种快捷输入方式，实现基于知识的快速工艺设计；基于结构化工艺信息生成符合企业工艺规范要求的工艺规程文件。材料定额支持：原材料和辅助材料的材料牌号、规格、尺寸数量以及技术状态等的计算、统计和管理；工时定额支持：根据工艺信息进行工时定额的计算、统计和管理；产品MBD模型中PMI信息的集成，以及基于三维模型的工艺信息标注；基于产品MBD模型的制造过程仿真和装配动画制作。

3.工艺管理

工艺管理的功能包括：工艺任务分工；业务过程管理；审签流程管理；更改过程管理；工艺技术状态管理；工艺有效性管理；工艺配置管理，生成工艺配置清单；工艺信息的汇总、统计和报表等；工艺文档的查询检索、浏览和打印输出；工艺信息查询浏览，为工艺管理决策提出支持。

4.工艺仿真

工艺仿真的功能包括：装配精度预分析；基于物理属性的仿真及运动学、动力学仿真；线缆建模、布局设计及仿真；管路布局设计与安装、加工过程仿真。

5.工艺

工艺的功能包括：工艺管理；工艺查询浏览；现场工艺执行。

三、平台特性

天河T5数字化工艺解决方案基于天河T5数字化制造协同平台构建，支持制造全过程、全透明、全专业以及数据可追溯。并且可实现与同平台的天河T5数字化设计管理解决方案、T5数字化制造与质量管理解决方案的无缝集成。

同时，T5平台提供强大的数据汇总处理能力、复杂报表能力，通过开放的集成接口，天河T5数字化工艺解决方案的系列产品可实现与其他企业数字化制造系统的从应用级到数据级的集成。现已实现与西门子Teamcenter、PTC Windchill、达索ENOVIA、神软AVIDM以及其他厂商的PDM、ERP、MES和DNC等系统的成功集成（图3和图4）。

四、成功应用案例

东方电气（广州）重型机器有限公司（以下简称东方重机）是中国东方电气集团有限公司的控股公司，是集团公司出海口基地和具有世界先进水平的大型核电设备本土化制造基地。

2012年7月，历经多年技术合作，天河与东方重机第四次联手，共同打造东电集团的信息化示范工程，全面一体化集成PLM、CAPP和ERP系统：东方重机同时实施天河T5-CAPP、SAP的ERP和西门子PLM，并成功完成系统集成。

1.项目实施过程

2008年，东方重机面临中国核电工程井喷式发展，订单大量增加，工艺工作异常繁重。为了减轻工艺工作中的重复劳动，提高工艺编制效率和规范性，经过公司领导慎重选型，最终选择基于大型网络数据库的工艺软件――天河THCAPP作为东方重机工艺工作的技术平台。

其后，相继进行CAPP系统扩点、CAPP深化应用以及CAPP系统与SAP ERP系统的集成等多期项目。目前CAPP系统的安装应用从工艺部扩展到设计部、质量部、信息中心、生产部、项目部和采购部等其他部门。CAPP系统在支持工艺部进行工艺编制的基础上，转变为生产技术准备平台，为企业生产数据准备和信息化数据准备打下坚实基础。

2.项目应用情况

（1）工艺工作流程。结合核电工艺编制特点，企业制定了如图5所示的CAPP工作流程，满足了BOM数据从设计―工艺―生产的有序流动，重复数据只录入一次。且在满足工艺日常工作的基础上，与ERP有效集成，为ERP系统上线运行提供及时、准确的BOM数据。

（2）零件清单处理。东方重机是按清单组织生产，所以天河CAPP提供包含完整信息的基础表供设计和工艺人员共同完成。通过CAPP系统的权限控制，实现不同部门用户在同一工艺卡片上填写本专业的工艺内容，同时完成工艺卡片，而不影响其他用户填写的工艺内容。填写完成清单数据输入表后，使用系统的数据汇总处理功能，计算各零部件的材料消耗，将数据填入零件清单卡片的相应格式中。通过调用通用件清单，补充清单中不完整信息，使清单成为包含自制件和通用件完整信息的零件清单。

（3）产品结构。利用零件清单的数据就可以生成产品结构树，如图6所示。

（4）网上审批。CAPP系统提供任务管理、任务分配的功能。工艺人员进入系统后，在任务管理界面能看到自己的任务列表。管理人员可以对不同进度的工艺文件进行监控、管理，工艺文件可以通过流程任务管理，根据权限校对、审核和添加浏览批注信息。

（5）权限管理系统。东方重机CAPP系统中的用户角色具有不同权限的组合。在“CAPP用户权限管理系统”中可根据需要定义用户角色及权限，且对每一工艺格式都进行了针对不同用户角色的不同级别的限制定义，确保工艺数据的安全性。具有系统管理员或本组织管理权限的用户登录到权限管理系统中，则能进行用户权限授受的定义，能对本组织的用户进行分配，也能分配给本组织中的其他用户。

（6）与SAP ERP的集成。CAPP通过2个规范性检查插件和4个CAPP导出插件，实现与ERP的后台数据集成。为ERP提供及时、准确的物料BOM、工艺路线及材料定额数据。同时由于与SAP集成接口的使用，使信息中心ERP数据录入人员大幅减少，目前只有1人负责ERP的数据规范。

（7）与西门子TeamCenter PLM集成。该集成方案首先实现了BOM的集成：BOM及BOM的变更由PLM系统产生和管理，结果供CA PP使用。其次，该集成方案可直接在PLM系统浏览CAPP系统工艺文件：CAPP所产生的工艺文件直接保存在CAPP系统中，能够在PLM系统进行可视化浏览但不保存到PLM系统，且不需要登录CAPP或者输入CAPP的用户名和密码。CAPP系统数据更新、新增后，PLM系统能够直接读取到最新的CAPP工艺数据状态。另外，此集成保证了数据与SAP ERP系统的数据交换：TeamCenter PLM系统与CAPP系统分别与SAP进行数据交换。PLM系统主要向SAP提供物料BOM，包括原材料编码和外购件编码的物料编码生成。而CAPP系统则向SAP系统提供工艺文件、工艺路线以及工时定额等数据。

3.项目成果

（1）CAPP的实施从整体上提高了工艺工作的标准化水平。

（2）CAPP基于网络数据库的服务器/客户端模式，工艺数据全部存储于服务器数据库中，便于集中管理和查询，同时为企业下一步的信息化建设打下基础。

（3）CAPP采用了网络服务的权限策略，提高了工艺文件的安全性。

（4）快速、完整、准确地处理零件清单，为“按清单组织生产”服务。

（5）通过产品结构信息的自动传递，提高了相似机组的工艺编制效率。

（6）采用基于网络数据库的平台和权限策略，提高了工艺管理水平。

（7）通过零部件材料消耗的计算和汇总，极大提高了材料消耗定额的工作效率，能及时、准确地向其他需要相关数据的部门提供支持。

（8）实现工时定额的统计和汇总。

（9）实现了技术部和质量部之间的技术交流，有利于协同技术部与质量部协同工作的开展。

（10）通过与ERP的集成，为ERP系统提供及时、准确的物料BOM、工艺路线和材料定额等数据，减少人工录入对数据的干扰。有效地支持了ERP系统的成功上线。