工艺设计作为产品设计的一个环节，有必要在PLM的项目管理中管理工艺部门的设计工作，这样可以在PLM中完整地控制整个产品的设计过程。
针对整车制造来说，只涉及部分加工（主要在冲压车间冲压成型的零件），其他都是流水线作业，工艺过程只牵涉装配工艺，因此通常整车厂只编制整车或者关键零部件的控制计划和作业指导书。
而针对汽车零部件来说，大部分是加工工艺，对于CAPP的功能需求就需要涵盖工艺BOM管理、符合TS16949质量体系的工艺文件的编制，以及工时定额和材料定额等的计算。
本书旨在重点介绍整车厂的业务范围，因此本节也只针对整车厂的工艺的需求加以阐述，零部件企业的软件功能需求只在TS16949文件编辑功能中描述工艺流程图、FEMA等关键功能。
1.TS16949质量体系及5大工具
TS16949是国际汽车行业的技术规范，是以ISO9001为基础，加进了汽车行业的技术规范。此规范完全和ISO9000：2000保持一致，但更着重于缺陷防范、减少在汽车零部件供应链中容易产生的质量波动和浪费。TS16949除包含ISO9001的20个要素外，还结合汽车工业产品的设计、开发、生产制造、服务等实际增加了许多内容，包括汽车行业的特殊要求，即生产批准程序、持续改进、制造能力3个要素及顾客的特殊要求。
为落实TS16949，特别推出了5大管理工具：
（1）PPAP（Production Part Approval Process） PPAP的中文意思是生产件批准程序。它是指公司的产品为了得到客户批准生产，组成跨功能小组，采用书面的程序规范执行纠正与预防措施，要求做跟踪效果验证以确保执行既定措施的有效性，以防止质量异常再次发生。其内容有18项，包括产品设计资料、过程设计资料、产品结果及过程结果资料，它是相当严格、规范、系统的。从另一方面来说，PPAP对客户也是一种制约，它要求客户不能随意发出ECN/PCN。
（2）APQP（Advanced Product Quality Planning） APQP的中文意思是产品质量先期策划。它是指新产品开发初期，针对设计、制造、质量、交期等因素进行系统的评估，将所有可能发生的问题点提前发现并予以解决，缩短产品的开发周期。
它是一种结构化的规范方法，符合一种新的质量策划思路，体现了质量从设计开始的理念。所以，该工具一般用来缩短开发周期、策划质量、防止问题发生、提高生产效率，使顾客满意。
APQP这个工具在实施过程中使用了许多方法，如戴明循环（PDCA）、头脑风暴（BS）、多方论证方法、同步工程等。
（3）MSA（Measure System Analysis）和SPC（Statistical Process Control） 这两个工具对制造性企业来说，应该不是很陌生了，特别是对品质管理者。测量系统本身的分析特别重要，因为会影响测量结果的准确性，一般会研究测量系统的偏倚、精度、重复性、再现性和线性。
而SPC作为TS16949的一个工具，要求在实施过程中理清管制图与规格公差的关系，特别强调在制程过程中利用统计技术发现潜在的不良，作为降低不良率及成本的改善行动的切入点。
（4）FMEA（Failure Mode and Effect Analysis） FMEA的中文意思是失效模式及其后果分析。其科学应用，可以改进产品质量，提升可靠性、安全性，帮助增加客户的满意程度，评估风险，并为了减少风险进行规定。
2.CAPP的装配工艺文件编制功能
面向汽车行业，遵循ISO/TS16949，特别是APQP、FMEA和PPAP等技术手册的要求，针对APQP中产品设计和开发、过程设计和开发、产品和过程确认这3个阶段的特点和要求，为企业技术部门提供了一个产生和管理有关技术文件的平台。图4-8所示为CAPP为TS16949管理PPAP文件包。
该模块主要功能简述如下：
（1）基础数据（包括经验数据）管理与维护 企业在进行APQP和FMEA等过程中经常需要大量借鉴经验数据和基础支撑数据，如在FMEA过程中需要参考以前的失效模式、原因，需要确定严重度（S）/频度（O）/探测度（D）等。
针对这一特点，该模块提供了开放的数据管理功能和大量经验数据来满足企业的需求：
1）提供了标准推荐的严重度（S）/频度（O）/探测度（D）评定标准表。
2）提供了常见的失效模式、原因及后果。
3）提供了开放的数据维护功能，可以随时扩充企业的经验数据。
4）提供了数据关联功能，在进行FMEA和其他文件设计时可以随时调用。
图4-9所示为TS16949基础数据库。
（2）PPAP文件包编辑 该模块提供了强大且易于使用的文件编制工具，可以支持PPAP文件包中各种不同文件的编制和编辑，特别是一些比较特殊的文件，包括：
1）可以方便、快捷地绘制和编辑各种样式的过程流程图。
2）系统提供符合标准的工艺符号，可以直接调用。
3）系统支持自定义工艺符号，满足企业特殊要求。
4）可以和产品数据、基础数据以及其他技术文件建立数据关联，方便地调用这些数据。
5）可以根据流程图快速地自动生成控制计划，并自动将流程数据传递到这些文件上，实现数据的统一。
图4-8 CAPP为TS16949管理PPAP文件包
图4-9 TS16949基础数据库
6）辅助控制计划编制，可以自动继承流程图数据，保证数据的一致性。(www.xing528.com)
7）辅助作业指导书编制，可以根据控制计划自动批量生成，并继承控制计划中已有的数据，大幅度提高作业指导书编制的效率和准确性。
图4-10所示为工艺流程图。
图4-10 工艺流程图
图4-11所示为PPAP文件从流程图导入过程数据。
图4-11 PPAP文件从流程图导入过程数据
（3）PPAP文件包管理
1）可根据不同客户的要求，定义和管理不同的PPAP文件包，其中包含的文件数量、格式等都可以随时调整。
2）可以动态维护PPAP文件包内不同文件的顺序，并自动计算页数和页码。
3）可以提取PPAP文件包中的数据，自动生成各种报表。
4）可以很好地管理变更，一旦一处有变化，其余的相关点在业务人员控制下可以同时自动变化。
（4）辅助FMEA
该模块根据FMEA技术手册的要求，在FMEA过程的各个阶段提供了相应的辅助功能，包括：
1）可以满足设计FMEA（DFMEA）和过程FMEA（PFMEA）的要求。
2）可以随时参考已有的FMEA数据和结果。
3）可以随时调用失效模式、后果、原因等经验数据。
4）可以查询严重度（S）/频度（O）/探测度（D）评定标准表，辅助确定相应的S/O/D值。
5）可以自动计算风险顺序数（RPN）。
6）可以设置失效风险的极限条件，如RPN的最小值，并对超过该条件的潜在失效项给出提示，确保风险较高的潜在失效能够及时发现和改进。
图4-12所示为潜在失效计算与分析。
图4-12 潜在失效计算与分析
综上所述，我们可以看出，这种CAPP工艺设计的方法和平台有效地解决了汽车整车装配设计中现有的手工工艺设计工作模式下存在的若干问题。
1）充分利用设计数据的问题，不仅可以浏览和查询产品结构数据、图样/模型和技术文件，还能利用这些资源开展工艺设计工作，大量减少了重复劳动，提高了数据的准确性。
2）大量工艺数据重复利用的问题，可以有效管理已有的工艺数据和技术文件，并在工艺设计过程中引用，作为生产操作的重要指导。
3）工艺数据分散的问题，通过装配流程图将工艺数据有机整合，保证了工艺数据的完整性和有序性，让使用者能够快速查阅关心的数据，将工艺设计与生产联系得更加紧密。
CAPP工艺设计平台使汽车企业的工艺设计与管理水平提高到一个新的台阶。
本章小结
1）产品工程信息系统是汽车企业信息化架构的重要组成部分，它使汽车企业能够采用产品平台战略来快速应对多样化的客户需求。设计、工程、制造部门通过产品工程信息系统能够在短期内对市场的需求作出精确（产品和制造数据的准确性）和可靠（产品的按时交付率）的响应。
2）为了尽可能地节省研发成本和缩短研发周期，主机厂开始广泛采用产品平台战略，产品平台战略被证明是最有效、最节省资源、最快速的研发战略。
3）汽车企业产品开发工作已由个体化、串行产品研发模式，转为上下游多方协同，兼顾设计、工艺、制造、客户、供应商和合作伙伴的并行产品研发模式。
4）利用PLM中的多站点技术可以有效地实现平台化研发和并行的协同设计。
5）TS16949技术规范更着重于缺陷防范，减少在汽车零部件供应链中容易产生的质量波动和浪费。只有研发过程中落实了TS16949技术规范，才能保证在制造过程及服务过程中质量的稳定。
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