美擎CAPP連通研發(fā)與制造，打通數(shù)字化的“任督二脈”

“就算西方國家公開先進的發(fā)動機圖紙資料，以我們現(xiàn)有的工業(yè)能力也生產(chǎn)不出來。”前些年經(jīng)常有人這么講，可如今再看，中國不僅生產(chǎn)出來了，而且性能已達世界領(lǐng)先水平。顯然，中國已突破高性能發(fā)動機制造工藝，讓圖紙變成了現(xiàn)實。

對于新品研發(fā)，“設(shè)計出來”和“制造出來”是兩回事，因為制造過程不僅涉及工藝、材料和可制造性等因素，還要考慮質(zhì)量和成本。在剛結(jié)束的2024美云智數(shù)年度發(fā)布會上，美云智數(shù)發(fā)布了全新的美擎CAPP，一款完全自主的國產(chǎn)工藝管理軟件。美云智數(shù)數(shù)字研發(fā)總經(jīng)理孔凡實表示，美擎CAPP經(jīng)美的工廠實踐和打磨，能幫助制造企業(yè)拉通設(shè)計與制造，保障數(shù)據(jù)的一致性，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。

美擎CAPP自主化發(fā)展歷程

CAPP即計算機輔助工藝設(shè)計，是一種利用計算機技術(shù)來輔助制造過程中的工藝規(guī)劃和設(shè)計的手段，它能將產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為制造過程數(shù)據(jù)，幫助制造企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化和智能化。

權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)二維CAPP市場份額高于三維CAPP市場份額，但隨著企業(yè)智能制造的深入，企業(yè)對于打通研發(fā)端到制造端的工藝數(shù)據(jù)需求日趨強烈，從而推動三維CAPP市場的快速增長。相較二維CAPP，三維CAPP最大的優(yōu)勢就是基于單一的產(chǎn)品模型驅(qū)動設(shè)計、工藝、制造的閉環(huán)，能最大限度繼承設(shè)計信息、減少工藝偏差、降低生產(chǎn)過程的返工率、加快產(chǎn)品上市的進度。

在三維設(shè)計數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域，美的已實現(xiàn)通過CAD工具集成提取產(chǎn)品模型、生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(BOM)信息，為三維工藝設(shè)計的變革奠定了基礎(chǔ)，而美擎CAPP的推出也是基于美的三維設(shè)計數(shù)據(jù)管理開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗而來。

孔凡實表示，由于集團生產(chǎn)的品類增多以及客戶定制化需求的快速增長，原有部署的工藝設(shè)計管理系統(tǒng)已經(jīng)難以適應(yīng)新形勢下的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計需求，面臨產(chǎn)品研發(fā)不能與生產(chǎn)制造高效傳遞數(shù)據(jù)，極大地制約了研發(fā)制造效率，造成諸如新品轉(zhuǎn)化慢、上市周期長、試制試產(chǎn)頻次多，成本高、協(xié)同開發(fā)不足等問題，同時給生產(chǎn)端帶來如品控一致性差，量產(chǎn)后問題多，以及工藝數(shù)字化短板，工藝設(shè)計效率低，無沉淀等問題。

2018年10月，為解決研發(fā)設(shè)計與生產(chǎn)制造之間的數(shù)據(jù)傳遞，美的開啟工藝管理系統(tǒng)的自主化探索。針對工藝用戶的痛點，搭建第一版自主化系統(tǒng)架構(gòu)(開發(fā)架構(gòu)、權(quán)限機制、流程引擎等)，在工業(yè)技術(shù)、洗衣機、廚熱試點上線。2022年7月，在業(yè)務(wù)層面已實現(xiàn)終端與工業(yè)技術(shù)本業(yè)群系統(tǒng)融合，拉通員工管理、計劃排產(chǎn)，實現(xiàn)工人上崗精細(xì)化管理。到2022年10月，實現(xiàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)在線管理，拉通研發(fā)可制造性評審及現(xiàn)場量產(chǎn)改善數(shù)字化管理。直到四年后的現(xiàn)在，美的基于對工藝設(shè)計管理的探索實踐形成了美擎CAPP產(chǎn)品。

目前，美擎CAPP已在集團內(nèi)部全面部署，實現(xiàn)了對國外CAPP系統(tǒng)的替代。美擎CAPP是基于三維結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計系統(tǒng)，能支撐工藝工程師在可視化環(huán)境中實現(xiàn)產(chǎn)品的工藝設(shè)計，協(xié)助美的提高設(shè)計、工藝與制造的協(xié)同效率與質(zhì)量，實現(xiàn)智能化制造升級，縮短試制試產(chǎn)周期30%，減少模具更改率10%。

四年前，美的為工藝管理系統(tǒng)定下的目標(biāo)是從少試制試產(chǎn)到零試制試產(chǎn)，最終實現(xiàn)覆蓋全品類的設(shè)計即生產(chǎn)、生產(chǎn)即銷售的極致目標(biāo)。如今目標(biāo)已經(jīng)實現(xiàn)，美擎CAPP也將作為一款成熟的產(chǎn)品正式加入美云智數(shù)產(chǎn)品序列，為美云智數(shù)端到端全價值數(shù)字運營體系賦能。

美擎CAPP連通研發(fā)與制造

美擎CAPP發(fā)布對于美云智數(shù)的意義是什么？就此問題孔凡實表示，美擎CAPP讓研發(fā)和制造銜接了起來，貫通了研發(fā)設(shè)計到生產(chǎn)制造之間的數(shù)據(jù)鴻溝，做到了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)傳遞，同時填補了美云智數(shù)端到端價值鏈的空白點，使得美云智數(shù)的全價值鏈體系更加完整和完善。除了對美云智數(shù)有重大意義，對中國自主工業(yè)軟件的發(fā)展而言，中國又多了一款國產(chǎn)CAPP軟件品牌，用戶也多了一種選擇。

孔凡實詳細(xì)介紹了美擎CAPP所支撐的六大場景應(yīng)用，包括工藝項目管理、可制造評審、工藝仿真、三維工藝設(shè)計、產(chǎn)品改善、工程變更，這些功能將有力地支撐企業(yè)打破研發(fā)與制造的鴻溝，幫助企業(yè)構(gòu)建高效的研發(fā)轉(zhuǎn)換工藝管理平臺。

對于工藝項目管理，美擎CAPP通過建立工藝研究項目管理流程，從立項、方案設(shè)計、試制、試產(chǎn)、結(jié)項、推廣，對工業(yè)項目管理過程進行任務(wù)管控，同時匯總各項目交付物，通過過項目共享及復(fù)制功能，可將成功項目推送給其他工廠或事業(yè)驅(qū)進行復(fù)制推廣。

對于可制造評審，美擎CAPP以工藝路線為主軸，梳理、完善工藝標(biāo)準(zhǔn)，同時在新產(chǎn)品開發(fā)階段的可制造性評審，綜合方案評審、問題改善等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對工藝標(biāo)準(zhǔn)的査詢、關(guān)聯(lián)應(yīng)用，達到工藝標(biāo)準(zhǔn)前移、工藝一致性拉通，縮短開發(fā)周期，減少修改模次數(shù)，提高產(chǎn)品直通率和生產(chǎn)效率的目標(biāo)。

對于工藝仿真，通過統(tǒng)一的工藝數(shù)據(jù)模型，將制造過程中涉及的人、機、料、法、環(huán)等要素進行關(guān)聯(lián)管理，為虛擬試制提供數(shù)據(jù)支撐。在仿真領(lǐng)域，美云智數(shù)擁有全球領(lǐng)先的工業(yè)仿真軟件之一——美擎仿真，利用仿真去進行工藝優(yōu)化，包括裝配人機工藝、自動化工藝機器人工藝、物流規(guī)劃、產(chǎn)線設(shè)計等內(nèi)容，這也是美擎CAPP對標(biāo)國際能力的一個核心優(yōu)勢。

對于三維工藝設(shè)計，美擎CAPP基于3PR模型的數(shù)字化工藝設(shè)計:產(chǎn)品、工藝(Process)、工廠、制造資源整合統(tǒng)一從產(chǎn)品制造工藝的維度，把工廠、產(chǎn)線及制造資源與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、零部件及三維數(shù)模有機結(jié)合，形成單一數(shù)據(jù)源，連接設(shè)計與制造，指導(dǎo)生產(chǎn)執(zhí)行。

對于產(chǎn)品改善，美擎CAPP的主要目的是實現(xiàn)透明化，并提高現(xiàn)場人員與產(chǎn)品工藝對于預(yù)警的重視程度。當(dāng)產(chǎn)品改善深化應(yīng)用后可以實現(xiàn)以下需求，即實現(xiàn)改善過程管理及沉淀、異常預(yù)警在線化、數(shù)據(jù)驅(qū)動等價值。該功能可使稽查問題閉環(huán)時間縮短10%，預(yù)警準(zhǔn)確率超過95%，產(chǎn)品損耗降低20%。

對于工程變更，美擎CAPP通過搭建工程變更管理閉環(huán)體系，建立嚴(yán)格的變更業(yè)務(wù)流程，記錄更改涉及的全部對象的變化，保證產(chǎn)品信息的完整性，提升工程變更合規(guī)性，降低工程變更項目風(fēng)險，快速響應(yīng)市場需要，改進產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足工藝業(yè)務(wù)日益增長的數(shù)字化管理需求。

與國內(nèi)其它CAPP相比，美擎CAPP具備兩大領(lǐng)先應(yīng)用優(yōu)勢：一是通過統(tǒng)一的工藝數(shù)據(jù)模型，將制造過程中涉及的人、機、料、法、環(huán)等要素進行關(guān)聯(lián)管理，為虛擬試制提供數(shù)據(jù)支撐，極大地縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，并降低了生產(chǎn)成本；二是解決了研發(fā)、工藝和制造的數(shù)據(jù)同源問題，通過工藝數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化及支持下游數(shù)字化制造，實現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計到制造的無縫銜接，實現(xiàn)信息共享和協(xié)同工作。

打造中國本土的CAPP系統(tǒng)

隨著中國智能制造戰(zhàn)略的深入推進，企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)都需要考慮如何支撐智能制造的發(fā)展需求。作為打通研發(fā)設(shè)計到生產(chǎn)制造的關(guān)鍵軟件，CAPP的應(yīng)用越來越受到企業(yè)高層的重視。通過實施CAPP，企業(yè)將人員從繁瑣的工藝設(shè)計中解脫出來，提升了工藝設(shè)計效率，促進工藝標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，也有力地推動著企業(yè)智能化應(yīng)用的深化。

“但無論是哪種CAPP軟件，必須具備以人為本的宜人化操作、具有高效的工藝編制手段，以及具有良好的開放性和集成性?！笨追矊嵳f，美的之所以選擇發(fā)展自己的CAPP，主要在于當(dāng)初部署的CAPP系統(tǒng)已經(jīng)無法適應(yīng)集團新產(chǎn)品研發(fā)對效率、周期和成本提出的新需求，體現(xiàn)在原有CAPP系統(tǒng)在工藝數(shù)字化能力上的不足，如存在設(shè)計、工藝、制造脫節(jié)，工藝知識缺乏沉淀，無法高效地支撐起多樣化、定制化和智能化的產(chǎn)品研發(fā)需求。在另一方面，基于美的數(shù)字化實踐經(jīng)驗而形成的工業(yè)知識和系列軟件，通過美云智數(shù)對外輸出，已經(jīng)形成相對完善的端到端全價值鏈卓越運營能力，而發(fā)展自主化的CAPP軟件是整個體系的重要一環(huán)。

隨著美擎CAPP的正式發(fā)布，如今的美云智數(shù)就像武俠世界的頂級高手，打通了從研發(fā)設(shè)計到生產(chǎn)制造的“任督二脈”，進一步提升了美云智數(shù)在研、產(chǎn)、供、銷、服的全價值鏈運營能力，讓產(chǎn)品和方案自主高效。而相比單獨的CAPP系統(tǒng)部署，美擎CAPP的部署可以充分依托美云智數(shù)的研、產(chǎn)、供、銷、服全鏈路的數(shù)字化體系，實現(xiàn)設(shè)計、工藝和制造之間業(yè)務(wù)的高度集成和全域數(shù)據(jù)的一致化，不再是單一的設(shè)計、單一的系統(tǒng)開發(fā)和單一的生產(chǎn)應(yīng)用，它們之間有密切的聯(lián)系，能展現(xiàn)出生產(chǎn)系統(tǒng)的集成優(yōu)勢。這樣能讓CAPP運作時獲取信息更準(zhǔn)確、簡單、快速，效率應(yīng)明顯高于單獨的CAPP系統(tǒng)，在智能化方面，能夠處理復(fù)雜多樣的產(chǎn)品。

值得一提的是，美擎CAPP已成功入選“廣東省核心軟件攻關(guān)工程”，這意味著美云智數(shù)代表了國內(nèi)CAPP產(chǎn)品的燈塔水平，成為工藝管理領(lǐng)域國產(chǎn)化替代的“領(lǐng)航者”。

當(dāng)前，工業(yè)制造能力已成為支撐中國全球?qū)嵙Φ囊粋€重要基礎(chǔ)，而推動制造業(yè)的高端化、智能化和綠色化發(fā)展，也成為國家持續(xù)推動中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和工業(yè)實力壯大的重大戰(zhàn)略，這一過程不容有失。因此，推動工業(yè)軟件的自主化保障中國工業(yè)穩(wěn)步升級，是未來的必然趨勢和要求。美云智數(shù)作為中國自主工業(yè)軟件發(fā)展的引領(lǐng)者，已形成涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、營銷和服務(wù)的全價值鏈業(yè)務(wù)產(chǎn)品線，將以高度自主可控的工業(yè)軟件支撐中國智能制造升級進程。

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