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1、GB/T 国家质量技术监督局 发布-实施-发布计算机辅助工艺设计（CAPP）系统功能规范Specification for CAPP system function（征求意见稿）GB/T 中华人民共和国国家标准ICS XXXXXXXX1GB/T 目 次前 言II1 范围12 规范性引用文件13 术语14 CAPP系统功能结构15 CAPP系统功能要求25.1 工艺设计功能25.2 工艺业务管理功能45.3 工艺信息管理功能55.4 工艺应用管理65.5 系统管理功能65.6 系统集成功能7I前言本标准由西北工业大学提出。本标准由全国技术产品文件标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：本标准主
2、要起草人：许建新。本标准为首次制定。计算机辅助工艺设计（CAPP）系统功能规范1 范围本标准规定了计算机辅助工艺设计（CAPP）系统工艺设计、工艺业务管理、工艺信息管理、工艺应用管理、工艺资源管理、系统管理及系统集成等方面的功能要求。本标准适用于CAPP系统的开发与实施。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。3 术语3.1计算机辅助工艺系统 Computer Ai
3、ded Process Planning (CAPP)进行计算机辅助工艺设计所用到的集成数据处理软件系统。3.2工程物料清单engineering bill of material（EBOM）包含按设计要求划分而成的结构和各零组件的组成关系，反映产品的属性和零件间设计关系的物料清单。3.3工艺物料清单process bill of material（PBOM）包含EBOM的部分属性信息，工艺组件和零组件工艺分工路线等工艺信息，反映生产交付顺序的物料清单。3.4制造物料清单manufacturing bill of material（MBOM）包含产品所有的装配、制造零组件，反映工艺装配关系，并
4、说明配套来源的分层次的物料清单。4 CAPP系统功能结构CAPP系统应在Windows, Unix或Linux环境下运行，具有基于网络（局域网、Intranet/Internet）和分布式关系数据库的三层或三层以上结构；CAPP系统的功能结构如图1所示。图1 CAPP系统功能结构图其中：1) 数据服务层基于分布式数据库系统存储企业结构化工艺数据、非结构化工艺数据、工艺资源数据、系统配置数据等，并且能够实现与企业制造资源数据、材料数据等工程数据库的链接与集成；企业工艺数据应按照产品PBOM结构进行组织、存储和管理；2) 业务逻辑层由工艺设计、工艺业务管理、工艺信息管理、工艺应用管理、系统管理及系
5、统集成等功能构件或工具集构成；3) 企业应用层根据企业业务流程需要进行封装和组织系统业务功能，满足产品工艺、专业工艺的设计、管理和应用需要；4) 用户视图层为不同用户按照其角色权限配置相应的操作视图。5 CAPP系统功能要求5.1 工艺设计功能工艺设计功能包括PBOM构建、工艺计划分工、材料定额、工艺规程设计、指令性工艺文件编辑等功能。a) 以交互式设计方式为基础，能够检索浏览已有工艺数据，支持工艺资源、制造资源及材料数据库的检索应用。b) 支持二维工程图、三维模型、多媒体等在工艺设计中的应用。5.1.1 PBOM构建CAPP系统应能够完成工艺物料清单（PBOM）的编制和管理，具体功能要求如下
6、：a) 在EBOM的基础上，为满足制造工艺需要，增加工艺组件（中间件、虚拟件）等工艺信息，重新定义的零组件装配关系，同时过滤EBOM中零组件部分属性信息，形成PBOM。b) 可通过与PDM/CAD集成方式或其他数据集成方式获取EBOM信息；c) 可补充完善产品及其零组件的信息；d) 可浏览查询相关产品信息，如产品零部件模型或工程图、材料信息、管理信息等；e) 可进行多视图显示；f) 可有效区分标准件（设计指定）、外购件（设计指定）、外协件（技术外协、生产外协）。5.1.2 工艺计划分工根据PBOM结构信息进行工艺计划制定，确定外协外购零部件、确定自制零部件的车间分工路线。具体要求如下：a) 根
7、据产品PBOM信息进行工艺计划制定，包括确定：1) 标准件、成套件、外购件、外协件；2) 自制件车间分工路线；3) 工艺准备完成时间；4) 工艺关键件重要件。b) 在工艺计划分工过程中能够查询浏览产品零部件模型或工程图纸；c) 能够按照产品和制造单位生成工艺计划分工报表。5.1.3 材料定额确定产品及其零部件在制造过程中所需要的原材料和辅助材料的材料牌号、规格、尺寸数量和技术状态。具体要求如下：a) 确定产品及其零部件在制造过程中所需要的原材料和辅助材料的材料牌号、规格、尺寸数量和技术状态；b) 能够查询、检索并使用原材料信息；c) 能够根据材料类型进行公式计算，能够查询浏览产品零部件模型或工
8、程图纸；d) 能够根据材料类型等进行统计汇总，生成所需报表。5.1.4 工艺规程设计CAPP系统应能够进行各类工艺规程（包括机加、数控、装配、电装、钣金、热处理、表面处理、锻造、铸造、焊接、铆接、检验等）结构化工艺编制及更改维护等。具体要求如下：a) 能够实现工艺规程中工艺路线、工序及工步、工作说明、机床设备、工艺装备、工艺参数等相关信息的交互式输入，具有方便的交互编辑操作功能，包括工序、工步的添加、编辑、排序、移动、复制、删除等；b) 能够支持各种工艺图符包括尺寸公差、形位公差、工艺标识符号等的输入；c) 能够提供或能够集成应用CAD系统和工艺仿真系统等，进行工序图绘制，或建立三维工艺模型、
9、工艺过程模型，能够集成利用产品零部件模型或工程图信息；d) 以交互式设计为基础，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，包括：1) 能够关联、查询检索和使用制造资源信息和工程数据库；2) 具有规范化术语的工艺属性约束选取输入；3) 具有公式计算功能；4) 能够基于典型工艺或现有工艺规程进行检索修订设计，典型工艺采用图示化、分类结构或参数化表示和查询；5) 常用工艺术语的检索应用；6) 基于对象实体的检索应用，保证制造资源等信息的完整性和一致性。e) 能够按照企业工艺技术规范形成工艺规程文档，能够按照企业工艺技术规范生成该工艺规程所用工艺装备清单、装配工艺参装零部件清单和辅助
10、材料清单等；对于数控工序可生成企业所需要的工序程编说明书；能够生成生产过程中使用的生产流转卡；可建立工艺规程与相关工艺指令文件包括工序图/工艺模型文件、NC文件、以及作业指导书、技术指示单等相关工艺编制依据文件等的关联关系。f) 在工艺设计过程中能够查询浏览产品零部件模型、BOM或工程图信息。5.1.5 指令文件编辑主要包括作业指导书、操作说明书、工艺更改单、技术指示单、工装申请单、交接状态表等文件的编辑，这些工艺文件和工艺规程或工艺指令有着内在的联系。具体要求如下：a) 采用基于工艺文档模板形式界面，工艺文件分页处理。根据需要，可自动实现工艺文件页码的处理。b) 能够支持各种工艺图符包括尺寸
11、公差、形位公差、工艺标识符号等的输入；具有几何图形、图片和相关图表的绘制插入功能，或能够集成应用其他软件工具实现几何图形、图片和相关图表的绘制插入；支持三维模型和多媒体的应用；c) 能够产生或提取指令文件管理、检索索引信息及相关属性信息；d) 能够实现工艺技术文件与工艺规程或工艺指令之间的内在关联，包括获取工艺规程相关管理信息。5.2 工艺业务管理功能工艺业务管理功能包括工艺任务分工、业务过程管理、审签流程管理和更改过程管理等。5.2.1 工艺任务分工根据工艺计划分工信息或生产信息，确定工艺设计任务，并能够根据任务类型，选择不同工艺审签过程模型；能够基于用户角色权限和工艺审签过程模型确定承担工
12、艺设计任务的工艺技术人员和进度要求，包括编制和各审签节点的人员和完成时间。具有任务显示、检索和报警警示功能。5.2.2 业务过程管理根据工艺设计任务，确定其业务过程、使用软件工具等，实现工艺业务过程的有序控制、规范管理。功能要求如下：a) 能够根据要求启动工艺设计功能和集成工具系统包括CAD/CAM、工艺仿真系统等，进行工艺业务工作，并生成相应成果物；b) 能够启动成果物的审签流程；c) 能够及时反馈工艺业务节点完成状态信息。5.2.3 审签流程管理应具有工艺工作流程控制与管理功能，主要指各种工艺技术文件的编制、校对、审核、批准的过程控制功能。功能要求如下：a) 按照审签过程模型和工艺任务分工
13、信息启动工艺审签过程或能够根据需要发起业务审签过程；b) 审签过程发起人可中途取消审签流程；在指定任务完成人不能按时完成任务，可提醒改变业务审签流程。c) 能够进行并发审签；d) 能够提供工艺文档浏览工具和圈红审阅工具；能够把审签反馈信息提交给工艺编制人员，以便修改；e) 具有电子签名功能。5.2.4 更改过程管理应具有工艺更改过程管理功能，主要指定版发布的工艺文件，由于工程更改、工艺技术改进、生产需要等原因进行工艺更改的过程管理和控制，功能要求如下：a) 能够根据工程更改情况，检索相关零组件工艺，传送工程信息至相关人员；b) 能够根据工艺技术状态和工艺应用情况，确定工艺更改方式；c) 在原定
14、版工艺的复件上进行工艺更改，在工艺更改后提请审签，通过审签流程管理后定版形成新的工艺；d) 具有完善的版本管理功能，版本的升级、定版规范可定制配置；e) 具有工艺更改记录和汇总报表功能。5.3 工艺信息管理功能工艺信息管理功能包括PBOM/MBOM管理、工艺技术状态管理、工艺信息统计汇总、工艺文档管理及综合信息查询浏览等5.3.1 PBOM/MBOM管理PBOM是组织和管理产品工艺数据的主线。PBOM/MBOM管理功能要求如下：a) 对PBOM节点的属性进行编辑维护；b) 根据工艺需要，对PBOM节点进行增加、删除、移动等操作；c) 根据需要生成不同PBOM视图；d) 对PBOM节点管理权限进
15、行控制；e) 基于PBOM查询浏览产品工艺数据；f) 根据产品工艺数据，利用工艺信息统计汇总功能生成MBOM及按照产品、部件、单位所需不同局部MBOM视图。5.3.2 工艺技术状态管理工艺技术状态管理功能要求如下：a) 能根据业务过程，确定工艺数据的技术状态，包括创建、审批、定版、发放、更改、存档、失效等状态；b) 能够确定工艺规程、工艺信息及相关工艺技术文件的有效性。5.3.3 工艺配置管理CAPP系统应能够进行工艺配置，功能要求如下：a) 能够根据产品生产批次，根据工艺的有效性和技术状态确定或选择正确有效的工艺规程及其相关工艺技术信息，进行工艺配置，形成产品生产批次的完整工艺数据集；b)
16、能够生成工艺配置清单；c) 如果部分产品零部件没有合适工艺规程，具有提示功能，并列出清单；d) 能够根据产品生产批次的工艺配置信息进行工艺信息管理功能。5.3.4 工艺信息统计汇总基于工艺结构化信息，根据企业需要进行制造单位、零部件或产品生产批次等所需的各种工艺信息的汇总、统计和报表等。功能要求如下：a) 根据产品生产批次的工艺配置信息，基于工艺结构化信息，能够生成完善的MBOM信息，并能够对MBOM进行管理；b) 能够生成各种工艺信息（如车间分工路线、工艺路线、工艺装备、工艺文件、材料需求明细、材料定额等）汇总统计报表，支持分类统计和计算功能。5.3.5 工艺文档管理工艺文档管理包括工艺规程
17、、工艺技术文件、工艺信息统计汇总报表等各类工艺文档的查询检索、浏览和打印输出功能。功能要求如下：a) 实现文档分类、编码管理；b) 支持不同类型文档的浏览和打印输出；c) 能够对打印输出进行权限和有效性控制等。5.3.6 综合信息查询浏览综合信息查询浏览指面向整个工艺领域，根据需要查询浏览各种综合工艺信息，包括各种工艺信息统计汇总报表、工艺准备进度情况、结构化工艺信息、工艺技术文件等，为工艺管理决策提出支持。宜采用基于Web方式实现。5.4 工艺应用管理5.4.1 工艺发布管理能够根据工艺的技术状态和产品工艺配置信息，进行工艺发布。5.4.2 工艺查询浏览对于已经发布的工艺可进行查询、浏览。功
18、能要求如下：a) 可对工艺文档、物料清单及相关指令文件等进行浏览；b) 可按照工序、工位等对指定工艺工序工艺信息、物料清单进行查询浏览；c) 支持对三维模型、多媒体的交互式浏览；5.4.3 现场工艺应用现场工艺服务是工艺工作的重要组成部分。现场工艺应用功能要求如下：a) 记录生产现场出现的工艺技术问题，并记录处理方法；b) 支持现场无纸化在线工艺应用，实现工艺信息在线交互式浏览、物料校验及开工条件检查、现场制造工程及质量信息采集、下载NC程序等工艺指令文件等功能，增强工艺执行力度；并支持电子化工程档案管理；c) 对现场出现的技术问题进行汇总报表，供工艺改进优化参考使用。5.4.4 工艺存档管理
19、工艺存档管理功能要求如下：a) 建立纸质工艺文档记录，对纸质工艺文档的流转和使用进行记录和管理；b) 支持条码的使用。5.5 系统管理功能5.5.1 系统建模功能CAPP系统应能够进行系统信息建模、审签过程建模等，功能要求如下：a) 建立CAPP系统所设计的各种信息实体（包括工艺规程、制造资源等）的模型及其相互关系，宜采用面向对象的方法，根据企业的工艺模式、工艺类型，总结对象实体的描述及其关系，构建符合企业实际工艺设计与管理需要的工艺信息模型框架。并可实现对工艺信息模型进行修改维护管理；b) 能够建立工艺审签过程模型，确定工艺审签过程节点、任务和规则、以及各节点的用户角色；并可实现对工艺审签过
20、程模型进行修改维护管理；5.5.2 工艺资源管理功能5.5.2.1 制造资源管理CAPP系统应能够支持对企业、车间及其机床、夹具、刀具、模具、量具、工具、辅具等信息的管理，包括技术参数、管理信息，功能要求如下：a) 分类建立企业制造资源信息并对其进行有效管理，能够对制造资源库进行修改维护（如在设备、工装库中添加、删除、排序等）。b) 可直接挂接/动态关联访问企业已有的设备库、工装库等制造资源数据库，如ERP/PDM系统制造资源数据库，使企业原有的信息资源得到充分利用，并保持唯一数据源。5.5.2.2 材料信息管理材料信息管理指对企业金属、非金属等材料进行分类管理，包括材料的基本属性、性能等进行
21、管理。5.5.2.3 典型工艺管理典型工艺管理是检索式设计的基础，功能要求如下：a) 对典型工艺分类管理；b) 利用工艺设计功能进行典型工艺的编辑；c) 建议支持典型工艺编码、参数化、图示化技术。5.5.2.4 工艺术语管理工艺术语管理指对企业工艺常用术语规范化进行管理，便于工艺设计时查询使用，包括常用术语、特殊字符等。5.5.2.5 工艺经验知识管理对企业工艺用到的技术资源、科研成果以及工艺经验和知识进行有效管理，在工艺设计过程中给工艺人员参考。5.5.2.6 工艺手册以电子化文档方式把工艺设计过程中用到的技术资料进行分类管理，并可快速查询。5.5.3 用户管理用户管理应满足以下要求：a)
22、能够对用户基本信息进行管理；b) 能够进行用户统一登录；c) 能够按照用户部门、角色和权限，建立企业的人员职权表（角色、权限定义），分配用户功能操作权限和数据访问权限。5.5.4 系统配置管理5.5.4.1 工艺文档模板定制以图示化方式定制CAPP系统所管理的各种工艺文档的模板。能够建立工艺模板与工艺信息模型之间的对应关系。5.5.4.2 系统参数配置根据企业工程技术规范和习惯要求，设定系统配置参数。5.5.5 数据备份管理数据备份管理除数据库系统已具有功能外，实现产品及其零部件工艺数据、车间或工作组工艺数据等的选择性备份和数据恢复功能。5.5.6 在线帮助系统应具备在线帮助功能。包括：操作功
23、能说明、数据字典等。5.6 系统集成功能5.6.1 CAPP与PDM的集成CAPP与PDM集成涉及两个方面：a) CAPP能够获取PDM系统EBOM信息及相关零部件信息，包括管理属性、相关技术属性、设计文件（2维工程图纸或3维几何模型）等；b) CAPP能够把工艺文档及其相关信息提交给PDM系统，利用PDM系统功能进行审签控制管理和文档管理，并能为PDM系统提供相应文档浏览工具和文档审签工具。5.6.2 CAPP与CAD的集成CAPP与CAD集成涉及两个方面：a) CAD模型（包括2维工程图纸或3维几何模型）能够在CAPP中应用，并能够提取零部件管理属性和相关技术属性；b) CAPP能够集成应
24、用CAD功能，包括几何模型浏览、利用CAD系统绘制工序图、工艺模型等。5.6.3 CAPP与CAM的集成CAPP与CAM集成涉及两个方面：a) CAPP能够把工艺规程中数控工序信息，包括工序号、工序说明、所用工艺装备、数控机床及其切削参数等信息提交给CAM系统。b) CAPP能够从CAM刀位文件中获取数控加工所用工艺装备及切削参数信息。5.6.4 CAPP与工艺仿真系统的集成CAPP与工艺仿真系统集成涉及两个方面：a) CAPP能够把工艺过程及工艺参数信息传递给工艺仿真系统；b) CAPP系统能够接收工艺仿真系统工艺优化结果、二维/三维仿真模型和仿真过程模型，并集成应用。5.6.5 CAPP与ERP/MES的集成CAPP与ERP/MES集成涉及两个方面：a) CAPP能够把车间分工路线、工艺路线、工序信息（包括工序号、工序说明、所用工艺装备、机床设备等信息）、工艺指令及配套文件目录、MBOM信息、材料定额信息等提交给ERP/MES系统，并提供MES在线工艺应用执行工具。b) CAPP能够从ERP/MES系统中获取制造资源及其技术状态信息。 7
