CAPP/MES集成下压力容器制造过程管理体系研究

摘要

压力容器制造企业的生产模式一般为单件小批量，产品种类多，生产组织复杂;同时压力容器制造质量是影响其运行周期内安全性的关键因素之一，是社会关注的重大问题，因此对该类产品质量要求极其严格，制造过程控制程序繁复，过程管理数据量巨大。上述行业特性使得压力容器制造企业的制造过程管理更具有挑战性。如何通过现代化的管理理念和信息化的管理手段提高制造过程中部门间信息共享效率，减少重复性劳动，有效积累并利用过程数据，提高企业设计、制造及管理水平，不仅对压力容器制造企业意义重大，而且对于生产模式类似的一般离散制造业也具有一定借鉴之处。
　　本文基于计算机辅助工艺规划（Computer Aided Process Planning, CAPP）、制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）及系统间信息集成等相关理论，在对国内外研究现状分析的基础上，研究了CAPP/MES的集成总体框架，建立了两系统间基于在制品管理的正向数据流与基于质量缺陷溯源的逆向数据流。依托某压力容器制造企业，在深入调研企业现状的基础上，分析了生产管理中存在的问题，明确了系统开发目标，建立了CAPP/MES集成信息系统总体功能模型。通过深入分析产品设计信息、工艺信息及制造过程信息和相关业务流程，论述了贯穿设计生产过程的EBOM、PPBOM、MBOM、MQBOM之间的转换，详细设计了以xBOM为产品单一数据源(SSPD)的系统集成信息模型，为系统间集成提供了底层数据支撑，并在此基础上设计了在制品跟踪管理功能。针对企业质量缺陷重复发生率较高、质量信息利用率较低的现状，提出了CAPP/MES系统集成下的质量缺陷溯源方案，并设计了基于CBR匹配模式的质量缺陷专家诊断功能，实现了质量缺陷的有效溯源及案例的复用。
　　基于上述研究，采用C/S系统架构、Visual Studio2010开发环境和SQL Server2008R2数据库管理软件，实现了企业xBOM管理、制造过程管理及质量溯源等功能，为CAPP与MES两系统之间建立了信息通道，提高了“设计”与“制造”两环节之间的信息共享，促进了产品制造过程管理水平的提高及产品质量的持续改进。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 CAPP与MES集成的研究现状

1．2．2 质量溯源的研究现状

1．3 研究目标

1．4 研究意义

1．5 研究内容

2 基本集成框架及相关理论技术

2．1 前言

2．2 CAPP与MES集成必要性

2．2．1 理论需求

2．2．2 现实需求

2．3 集成框架

2．3．1 正向——基于工艺信息的在制品管理

2．3．2 逆向——基于过程信息的质量缺陷溯源

2．4 集成方案及相关理论介绍

2．4．1 基于xBOM的系统间数据集成

2．4．2 基于SSPD的xBOM管理

2．5 基于过程信息的质量缺陷溯源

2．5．1 质量缺陷溯源的意义及原理

2．5．2 质量缺陷的专家诊断

2．5．3 基于实例的推理机制

2．6 本章小结

3 总体设计

3．1 原型企业现状

3．1．1 原型企业概况

3．1．2 原型企业生产特点

3．1．3 原型企业组织结构及职能

3．1．4 原型企业业务流程介绍

3．1．5 原型企业信息化现状

3．1．6 制造过程管理中存在的问题

3．2 系统实施总体目标

3．3 系统功能模型总体设计

3．4 本章小结

4 详细设计

4．1 基于工艺信息的在制品管理功能设计

4．1．1 EBOM向PPBOM转换

4．1．2 PPBOM向MBOM转换

4．1．3 PPBOM向MQBOM转换

4．1．4 基于xBOM的在制品管理流程

4．1．5 SSPD的构建

4．2 质量缺陷溯源功能详细设计

4．2．1 质量缺陷溯源流程

4．2．2 基于CBR方法的质量缺陷诊断

4．3 本章小结

5 实现与应用

5．1 系统体系结构

5．2 数据库平台

5．3 系统开发工具

5．4 体系结构

5．5 功能展示

5．5．1 EBOM管理

5．5．2 PPBOM结构管理

5．5．3 工序汇报管理

5．5．4 质量汇报管理

5．5．5 生产进度查询

5．5．6 缺陷诊断模块

5．6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢