컴퓨터 지원 프로세스 계획

1. CAPP(Computer-Aided Process Planning)는 부품이나 제품의 공정 계획, 제조에 도움을 주기 위해 컴퓨터 기술을 사용하는 것이다.
2. CAPP는 CAD와 CAM 사이의 연결고리로서, 설계 부품 생산에 사용할 공정의 계획을 제공한다는 점에서 CAPP는 CAD와 CAM 사이의 연결고리다.^[1]

컴퓨터 지원 프로세스 계획

1. CAPP는 CAD와 CAM 모듈 사이의 연결이다.
2. 공정 계획은 주어진 부품이나 제품을 생산하는 데 필요한 개별 제조 작업의 순서를 결정하는 것과 관련이 있다.
3. 결과 작업 순서는 일반적으로 "루트 시트"(공정 시트/방법 시트라고도 함)라고 하는 양식에 문서화되어 있으며, 여기에는 작업 부품 또는 조립품에 대한 생산 작업 및 관련 기계 공구의 목록이 포함되어 있다.
4. 제조에서의 공정계획은 또한 빈칸, 예비부품, 포장재, 사용자 지침(수동) 등의 사용계획을 말한다.
5. "컴퓨터 보조 생산 계획"이라는 용어는 생산 공정의 다른 부분에서 다른 맥락에서 사용되므로, 어느 정도 CAPP는 "PIC"(생산 및 재고 관리)라는 용어와 중복된다.

설계 프로세스가 많은 컴퓨터 보조 도구에 의해 지원됨에 따라, 컴퓨터 보조 프로세스 계획(CAPP)은 프로세스 계획을 단순화 및 개선하고 제조 자원의 보다 효과적인 사용을 달성하기 위해 진화하였다.

프로세스 계획은 두 가지 유형으로 구성된다.

1. 생성형 컴퓨터 보조 프로세스 계획.
2. 변형 유형 프로세스 계획.

작동, 작동 순서, 작업 센터, 표준, 툴링 및 고정장치를 지정하는 경로. 이 경로 지정은 생산활동관리 목적의 운영을 정의하고, 용량요구계획 목적의 소요자원을 정의하기 위한 제조자원계획시스템에 주요한 투입물이 된다.

컴퓨터 지원 프로세스 계획은 초기에는 프로세스 계획이 생성되면 전자적으로 저장하여 회수하고 새로운 부분에 맞게 수정하여 계획을 인쇄하는 수단으로 진화하였다.

판매 담당자가 고객 견적을 작성하고 배송 시간을 추정할 수 있도록 테이블 기반 비용 및 표준 견적 시스템도 그 밖의 기능이었다.

미래발전

생성적 또는 동적 CAPP는 신제품을 위한 생산계획을 자동으로 생성하거나 자원 가용성에 기초하여 동적으로 생산계획을 갱신하는 기능인 개발의 주안점이다. 생성적 CAPP는 초기 생산 계획을 구체화하기 위해 자동 CAD/CAM 개발에 간단한 생산 계획을 적용하는 반복적인 방법을 사용할 것이다.

생성형 CAPP 시스템은 1989년부터 1995년까지 UNDP 프로젝트(DG/CRP/87/027)의 일환으로 중국 베이징에 있는 베이징 제1기계설비공장(BYJC)에서 개발되었다. 이 프로젝트는 1994년 5월 9일 P.22-23에 "기계 디자인 매거진; 새로운 경향"에 보고되었다. 이 시스템은 1995년 7월 CASA/SME Leadership in Excellence for Applications Development(LED) Awards 위원회에서 시연되었다. 위원회는 이 성과에 대해 1995년 BYJC에게 리드상을 수여했다. Generation CAPP를 달성하기 위해 CAD, PDM, ERP 및 CAM 시스템을 수정하였다. 또한, 공구, 인력, 공급, 물류 등의 스케줄링과 더불어 작업장의 생산능력을 유지하기 위한 제조실행시스템(MES)이 구축되었다.

생성형 CAPP 시스템은 공장의 생산 능력과 용량에 기초하여 구축된다. 이산 제조에서는 아트 투 파트 유효성 검사가 자주 수행되었지만, 휘발성이 높은 엔지니어링 설계와 다중 툴링 옵션의 다중 제조 운영을 고려할 때 의사결정표는 더 길어지고 벡터 행렬은 더 복잡해진다. BYJC는 고객 사양에 따라 CNC 공작기계와 FMS(Flexible Manufacturing Systems)를 구축한다. 중복되는 것은 거의 없다. Generation CAPP 시스템은 BYJC에서 특정 제품을 생산하는 데 필요한 고유한 기능과 용량을 기반으로 한다. 기존 계획을 수정하는 변종 공정 계획 시스템과 달리, 각 공정 계획은 과거의 경로와 무관하게 자동으로 정의될 수 있다. 생산 효율성에 개선이 이루어짐에 따라, 그 개선은 자동적으로 현재의 생산 믹스에 통합된다. 이 생성 시스템은 민첩한 제조 환경을 위한 CAPP 시스템의 핵심 구성 요소다.

Generation CAPP 시스템을 달성하기 위해 필요한 기능을 충족하도록 구성 요소를 구축했다.

1. BYJC의 숍 플로어 제조 능력을 정의했다. 제품 믹스를 생산하기 위해 매장 바닥에서 실행할 수 있는 46개의 주요 작업과 84개의 종속 작업이 있는 것으로 파악되었다. 이 작전들은 원시적인 작전을 만들고 있다. 새로운 제조 능력이 공장의 레퍼토리에 편입됨에 따라 운영의 스펙트럼에 수용될 필요가 있다.
2. 이러한 공장 운영은 CAD 시스템에 통합된 형상 기반 설계 확장의 형상을 정의하는 데 사용된다.
3. 이러한 형상 확장과 이와 관련된 파라메트릭 데이터의 조합은 CAD 시스템에서 특정 제품, 조립품 또는 부품에 대한 데이터 세트 컨텐츠로 수정된 PDM 시스템으로 전달되는 데이터의 일부가 되었다.
4. ERP 시스템은 작업장에서 각 공구의 제조 능력을 다루도록 수정되었다. 이는 ERP 시스템이 각 툴에 대해 유지할 수 있는 기능을 갖는 일반적인 피드 및 속도에 대한 확장이다. 또한, 인사기록도 강화되어, 제조과정에 관련될 경우 각 직원의 특수성, 인재, 교육 등에 유의한다.
5. 제조 실행 시스템(MES)이 만들어졌다. MES의 주요 부품은 PDM 시스템의 엔지니어링 피쳐 객체를 ERP 시스템에서 제조하는 데 필요한 툴링, 인력, 자재, 운송 요구 등과 일치시키는 전문가/인공지능형 시스템이다. 물리적 구성요소가 식별되면 항목 일정이 잡힌다. 스케줄링은 기업의 실시간 조건에 따라 지속적으로 업데이트된다. 궁극적으로 이 시스템의 매개변수는 다음과 같은 것에 기초하였다.

a. 지출

b. 시간

c. 물리적 치수

d. 가용성

이 매개변수는 다차원 미분 방정식을 생성하는 데 사용된다. 부분 미분방정식을 풀면 솔루션이 생성된 당시 최적의 공정과 생산계획이 만들어진다. 솔루션은 민첩한 제조 기준을 충족하는 능력에 따라 시간이 지남에 따라 유연하게 변경될 수 있었다. 실행 계획은 동적이고 변화하는 조건을 수용할 수 있다.

이 시스템은 신제품의 제조 가능성을 바탕으로 신속하게 출시할 수 있도록 한다. 보다 정교한 CAD/CAM, PDM 및 ERP 시스템은 생성 시스템 보조 프로세스 계획을 위해 이미 기본 작업을 통합하였다. MES 시스템을 구축하고 실행하는 업무는 여전히 주어진 조직 내에 존재하는 능력을 식별하고 그것들을 최대한 잠재적으로 이용해야 한다. 만들어진 시스템은 매우 구체적이며, 그 개념은 다른 기업에 추론될 수 있다.

선형적으로 계획을 최적화하는 기존의 CAPP 방식은 유연한 계획의 필요성을 충족시킬 수 없었으므로, 새로운 동적 시스템은 생산 공정의 가능한 모든 조합을 탐구한 후 가용한 가공 자원에 따라 계획을 생성할 것이다. 예를 들어 K.S Lee 등은 "다중 선택 과제를 동시에 고려하여 특수 설계된 유전자 알고리즘이 솔루션 공간 전체를 검색해 최적의 계획을 확인한다"^[2]고 기술하고 있다.

참고 항목

• CAD, (컴퓨터 지원 설계)
• CAM, (컴퓨터 지원 제조)
• CIM, (컴퓨터 통합 제조)

참조