陝鼓CAPP項目實施案例
1 企業簡介
西安(ān)陝鼓動力股份有(yǒu)限公(gōng)司（以下簡稱“陝鼓動力”）屬于陝西鼓風機（集團）有(yǒu)限公(gōng)司的控股公(gōng)司，公(gōng)司成立于1999年6月，以陝西鼓風機（集團）有(yǒu)限公(gōng)司生産(chǎn)經營主體(tǐ)和精(jīng)良資産(chǎn)為(wèi)依托發起設立的股份公(gōng)司。
陝鼓動力是為(wèi)化工(gōng)、石油、冶金、空分(fēn)、電(diàn)力、城建、環保、制藥和國(guó)防等國(guó)民(mín)經濟支柱産(chǎn)業提供透平機械系統問題解決方案及系統服務(wù)的制造商(shāng)、集成商(shāng)和服務(wù)商(shāng)。其傳統産(chǎn)品有(yǒu)軸流壓縮機、工(gōng)業流程能(néng)量回收發電(diàn)設備、離心壓縮機、離心鼓風機、大型通風機、汽輪機等。其中(zhōng)，軸流壓縮機、工(gōng)業流程能(néng)量回收發電(diàn)設備均屬高效節能(néng)環保産(chǎn)品，在國(guó)内市場上主要競争對手是國(guó)際同行。軸流壓縮機、工(gōng)業流程能(néng)量回收發電(diàn)設備以及燃氣蒸汽聯合循環發電(diàn)機組這三類産(chǎn)品曾榮獲國(guó)家科(kē)學(xué)技(jì )術進步二等獎。
2 項目背景
2008年陝鼓動力工(gōng)藝部與軟件供應商(shāng)合作(zuò)開發了工(gōng)藝管理(lǐ)信息平台，整個CAPP平台覆蓋了工(gōng)藝設計、工(gōng)藝管理(lǐ)、流程管理(lǐ)、産(chǎn)品結構管理(lǐ)，同時涵蓋了材料定額子模塊、工(gōng)時定額子模塊，工(gōng)藝設計平台完全實現了統一。伴随着系統的深入運用(yòng)和工(gōng)藝數據的增長(cháng)，老工(gōng)藝管理(lǐ)系統出現了較多(duō)穩定性的問題，部分(fēn)業務(wù)功能(néng)也急需改進和提升，這些問題制約了陝鼓工(gōng)藝信息化的發展，鑒于此，陝鼓需要對現有(yǒu)CAPP系統進行優化改造，建立新(xīn)的CAPP管理(lǐ)平台，一方面強化設計、工(gōng)藝、制造的數據和業務(wù)一體(tǐ)化，另一方面提升工(gōng)藝設計的效率和質(zhì)量，并逐步推廣三化工(gōng)藝設計和三維工(gōng)藝設計。希望搭建的新(xīn)系統可(kě)以達到以下信息化建設要求：
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- 解決老系統功能(néng)、穩定性性諸多(duō)問題，能(néng)為(wèi)工(gōng)藝設計和管理(lǐ)提供方便有(yǒu)利的支持；
- 捋順工(gōng)藝現有(yǒu)和可(kě)預見業務(wù)流、信息流，實現工(gōng)藝設計、工(gōng)藝更改、工(gōng)藝管理(lǐ)電(diàn)子化管理(lǐ)全覆蓋；
- 規範工(gōng)藝基礎數據、設計标準、使工(gōng)藝輸入、輸出格式統一，方便數據集成；
- 實現工(gōng)藝設計平台與陝鼓PLM、SGRP系統數據深度集成，強化産(chǎn)品設計、工(gōng)藝數據實時、準确傳遞，為(wèi)企業實現數字化制造奠定基礎；
- 實現企業産(chǎn)品“三化”（标準化、系列化、通用(yòng)化）後的工(gōng)藝設計、管理(lǐ)模式改變。
3 項目目标
通過CAPP系統的合作(zuò)開發、實施及運用(yòng)，建立陝鼓集工(gōng)藝設計與工(gōng)藝管理(lǐ)為(wèi)一體(tǐ)的工(gōng)藝數據管理(lǐ)系統(兼顧三化産(chǎn)品工(gōng)藝設計、管理(lǐ))和先進的工(gōng)藝數據管理(lǐ)模式。實現對工(gōng)藝編制、材料定額管理(lǐ)、工(gōng)時定額管理(lǐ)等業務(wù)流程的全過程控制，實現對不同産(chǎn)品、不同技(jì )術狀态、不同工(gōng)藝類别工(gōng)藝數據的統一管理(lǐ)，實現工(gōng)藝信息模型标準化、工(gōng)藝文(wén)件标準化、工(gōng)藝流程标準化，強化設計、工(gōng)藝、制造的數據和業務(wù)的協同管理(lǐ)，提高工(gōng)藝設計的效率、質(zhì)量和規範工(gōng)藝管理(lǐ)流程，逐步推廣三化工(gōng)藝設計和三維工(gōng)藝設計，最終提高企業經濟效益。具(jù)體(tǐ)實現目标包括：
4 解決方案
為(wèi)了切實解決陝鼓動力工(gōng)藝管理(lǐ)方面的問題，有(yǒu)效提高工(gōng)藝設計的效率及質(zhì)量，提高管理(lǐ)水平，實現工(gōng)藝指導生産(chǎn)的指導方針，天喻軟件提出以下工(gōng)藝管理(lǐ)系統設計方案：
工(gōng)藝設計分(fēn)工(gōng)協作(zuò)過程
陝鼓動力工(gōng)藝管理(lǐ)系統優化方案
該方案以TeamCenter為(wèi)源頭，通過TeamCenter提供的接口從TeamCenter中(zhōng)獲取指定項目的産(chǎn)品設計BOM、更改信息及工(gōng)藝路線(xiàn)後，在CAPP系統中(zhōng)搭建工(gōng)藝BOM，計劃員根據工(gōng)藝路線(xiàn)進行任務(wù)的派發，各專業分(fēn)别完成材料定額的編制、工(gōng)藝卡的編制、工(gōng)時定額的編制，最後統計輸出相關工(gōng)藝數據給下遊部門使用(yòng)。
針對陝鼓動力工(gōng)藝設計個性強、工(gōng)藝需求不斷變化的特點，系統采用(yòng)基于SOA架構，提供工(gōng)藝任務(wù)流程管理(lǐ)、工(gōng)藝路線(xiàn)管理(lǐ)、工(gōng)藝卡片管理(lǐ)、工(gōng)藝資源管理(lǐ)、工(gōng)藝文(wén)件審批流程管理(lǐ)、變更管理(lǐ)、材料及工(gōng)時定額管理(lǐ)等功能(néng)，為(wèi)陝鼓動力提供一個工(gōng)藝設計一體(tǐ)化管理(lǐ)平台。
陝鼓動力工(gōng)藝管理(lǐ)整體(tǐ)業務(wù)流程圖
陝鼓工(gōng)藝管理(lǐ)系統以陝鼓動力的工(gōng)藝設計業務(wù)流程為(wèi)核心，通過流程管理(lǐ)業務(wù)和數據，通過流程管理(lǐ)上下遊系統的集成。系統采用(yòng)多(duō)級嵌套流程，将從接到工(gōng)藝設計開始至完成所有(yǒu)的工(gōng)藝設計任務(wù)結束全過程信息化管理(lǐ)，通過流程将任務(wù)的分(fēn)配、執行和數據的傳遞銜接起來。
5 業務(wù)功能(néng)
（1）工(gōng)藝BOM管理(lǐ)
工(gōng)藝BOM産(chǎn)生過程
工(gōng)藝BOM的源頭是設計BOM，當設計人員在TeamCenter PLM系統中(zhōng)完成産(chǎn)品圖紙設計審批發布後，通過CAPP系統和TC的集成接口導入設計BOM形成初始的工(gōng)藝BOM。
工(gōng)藝BOM管理(lǐ)主界面
産(chǎn)品庫用(yòng)于集中(zhōng)管理(lǐ)企業設計的所有(yǒu)産(chǎn)品，包括其基本信息和分(fēn)類信息。工(gōng)藝BOM以産(chǎn)品為(wèi)單位加載顯示時，需要從産(chǎn)品庫中(zhōng)進行選擇。用(yòng)戶可(kě)在産(chǎn)品庫中(zhōng)添加和維護産(chǎn)品信息，也可(kě)通過TC傳遞的産(chǎn)品信息進行創建。
産(chǎn)品分(fēn)類庫及産(chǎn)品選取
（2）工(gōng)藝路線(xiàn)管理(lǐ)
工(gōng)藝路線(xiàn)是聯系零部件與工(gōng)藝規程的紐帶、專業工(gōng)藝分(fēn)工(gōng)的依據、零部件在車(chē)間流轉的指導。陝鼓工(gōng)藝路線(xiàn)編制和專用(yòng)件彙總表功能(néng)繼續在TC系統中(zhōng)處理(lǐ)。産(chǎn)品下各個零部件的工(gōng)藝路線(xiàn)數據通過TC集成接口傳遞到CAPP系統，CAPP系統主要是利用(yòng)工(gōng)藝路線(xiàn)數據進行專業工(gōng)藝分(fēn)工(gōng)的指導依據，工(gōng)藝路線(xiàn)員不用(yòng)在CAPP系統中(zhōng)維護工(gōng)藝路線(xiàn)數據。
工(gōng)藝路線(xiàn)編制
（3）工(gōng)藝任務(wù)分(fēn)配
陝鼓工(gōng)藝設計任務(wù)的分(fēn)配在系統中(zhōng)由三級流程組成，其中(zhōng)第一級為(wèi)部門級，第二級為(wèi)工(gōng)藝部内部任務(wù)級，第三級為(wèi)工(gōng)藝數據審批生效級。部門級任務(wù)流程主要實現工(gōng)藝部從上遊部門接收項目任務(wù)的項目計劃管理(lǐ)；任務(wù)級是工(gōng)藝部内部針對産(chǎn)品進行工(gōng)藝設計的專業任務(wù)分(fēn)派流程；審批級是各工(gōng)藝專業任務(wù)産(chǎn)生的各類工(gōng)藝文(wén)件和數據的審批生效流程。
陝鼓動力工(gōng)藝部業務(wù)流程模型示意圖
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- 計劃員制定項目任務(wù)計劃
工(gōng)藝部計劃員基于經營管理(lǐ)部制定的項目主計劃中(zhōng)的【工(gōng)藝技(jì )術準備計劃進行任務(wù)的分(fēn)解，向各工(gōng)藝專業室的室主任下發工(gōng)藝編制任務(wù)（機加、裝(zhuāng)配、外協、材料等）。針對陝鼓動力工(gōng)藝部的部門級的任務(wù)分(fēn)配，CAPP系統提供了基于項目的工(gōng)藝任務(wù)管理(lǐ)模塊，同時計劃員也可(kě)進行項目任務(wù)執行情況的監控。
計劃員制定項目任務(wù)計劃
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- 室主任分(fēn)派工(gōng)藝任務(wù)
陝鼓工(gōng)藝部内部任務(wù)級的任務(wù)分(fēn)配主要是由室主任向工(gōng)藝員下發工(gōng)藝編制任務(wù)，進行任務(wù)的二次分(fēn)解和指派。
室主任分(fēn)派工(gōng)藝任務(wù)
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- 工(gōng)藝員接收任務(wù)
工(gōng)藝員登陸CAPP系統，在“我負責的項目任務(wù)”中(zhōng)接收、查看和啓動來自室主任下達的工(gōng)藝任務(wù)。
工(gōng)藝任務(wù)接收
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- 工(gōng)藝員執行任務(wù)
工(gōng)藝員啓動任務(wù)後，可(kě)下載産(chǎn)品結構、編制工(gōng)藝卡片，工(gōng)藝卡編制完畢必須提交走審批流程進行發放生效。
工(gōng)藝卡啓動審核流程
工(gōng)藝審批流程
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- 提交任務(wù)
任務(wù)分(fēn)發遵循：計劃員新(xīn)建工(gōng)藝任務(wù)并下發給室主任—>室主任接收任務(wù)并分(fēn)配專業任務(wù)給工(gōng)藝員—>工(gōng)藝員接收工(gōng)藝任務(wù)後，開始編制工(gōng)藝卡片；
任務(wù)提交與分(fēn)發過程相反，遵循由下向上提交的順序：工(gōng)藝員編制的卡片走審批流程結束後，在我負責的項目任務(wù)下：提交工(gōng)藝任務(wù)—>室主任确認工(gōng)藝員的工(gōng)藝任務(wù)完成後，提交項目任務(wù)給計劃員—>計劃員确認室主任提交的項目任務(wù)，項目任務(wù)結束；
工(gōng)藝任務(wù)提交
（4）工(gōng)藝文(wén)件編制
陝鼓網絡版CAPP工(gōng)藝卡設計器既有(yǒu)表格文(wén)字處理(lǐ)功能(néng)，又(yòu)有(yǒu)圖形編輯功能(néng)，融數據庫、圖形、圖像、表格、文(wén)字編輯于一體(tǐ)，圖文(wén)并茂，提供可(kě)視化的工(gōng)藝設計環境。系統提供了模闆定制、工(gōng)藝資源維護、典型工(gōng)藝維護、報表關系定義、類型維護等一系列系統維護工(gōng)具(jù)，可(kě)以使用(yòng)戶在不修改程序的情況下，根據企業實際業務(wù)情況，對工(gōng)藝卡片模闆格式、工(gōng)藝資源内容及關聯關系、工(gōng)藝報表統計規則、典型零部件工(gōng)藝、零部件與文(wén)檔屬性集等系統設置進行自定義維護修改。
工(gōng)藝員在網絡版的工(gōng)藝卡設計器中(zhōng)可(kě)方便的接收提交工(gōng)藝任務(wù)、下載産(chǎn)品BOM、檢入檢出工(gōng)藝卡、升版、提交審批流程、資源維護、典型工(gōng)藝維護、工(gōng)裝(zhuāng)申請等日常工(gōng)作(zuò)。
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- 打開産(chǎn)品BOM
工(gōng)藝員可(kě)通過任務(wù)直接打開産(chǎn)品結構，需要選擇編制卡片所在的專業，按專業進行權限和工(gōng)藝卡操作(zuò)類型的控制，如下圖所示：
從任務(wù)上打開産(chǎn)品BOM
工(gōng)藝員也可(kě)通過主菜單下的“選擇産(chǎn)品”功能(néng)，通過查詢産(chǎn)品代号打開對應的工(gōng)藝BOM，如下圖所示：
查詢打開産(chǎn)品BOM
工(gōng)作(zuò)區(qū)中(zhōng)的産(chǎn)品BOM
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- 新(xīn)建工(gōng)藝卡片
工(gōng)藝員在産(chǎn)品BOM對應的零部件下，新(xīn)建工(gōng)藝卡片，卡片編制好後選擇“檢入”并提交工(gōng)藝流程(如果是之前編制完成并檢入的卡片，本次下載後需要先“檢出”後才能(néng)對該卡片進行修改，修改完成後還需“檢入”)，如圖下圖所示：
新(xīn)建工(gōng)藝卡片
工(gōng)藝卡片編制
其中(zhōng)文(wén)字屬性編輯區(qū)的菜單功能(néng)，隻有(yǒu)當用(yòng)戶進入卡片編輯的文(wén)字輸入狀态下，才會激活。功能(néng)類似office中(zhōng)的文(wén)字編輯區(qū)功能(néng)；
卡片内容格式調整區(qū)包括：表格編輯、二維表格編輯的切換功能(néng)，增加、删除當前頁(yè)，插入特殊符号（尺寸公(gōng)差、表面粗糙度、形位公(gōng)差、上下文(wén)字、标記符号、特殊字符、矩形文(wén)字等），插入工(gōng)藝附圖，整理(lǐ)工(gōng)序号、顯示隐藏标記，查找替換、自動增加空行等功能(néng)菜單。
界面功能(néng)菜單調整區(qū)包括：設置産(chǎn)品信息，隐藏、顯示工(gōng)作(zuò)區(qū)等功能(néng)。
在工(gōng)藝簡圖區(qū)視圖下，選擇“繪圖”菜單，可(kě)在簡圖區(qū)下使用(yòng)繪圖菜單下的各類命令繪制圖形（和CAD中(zhōng)的繪圖功能(néng)菜單類似）。
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- 工(gōng)裝(zhuāng)信息
工(gōng)藝員進行工(gōng)裝(zhuāng)數據的查詢、工(gōng)裝(zhuāng)申請、工(gōng)裝(zhuāng)維護等功能(néng)操作(zuò)（如下圖所示），工(gōng)裝(zhuāng)申請時可(kě)自動編号，工(gōng)裝(zhuāng)的申請和維護通過不同的權限進行控制。
工(gōng)裝(zhuāng)數據維護
（5）材料定額管理(lǐ)
材料類型維護用(yòng)于定義和設置各類材料的分(fēn)類碼、毛坯尺寸格式、定義計算公(gōng)式及公(gōng)式涉及的各個參數定義，如下圖所示：
材料類型維護
定額員基于工(gōng)藝BOM批量編制其下級零部件（專用(yòng)件、鍛件、鑄件）的材料定額信息。如下圖所示：
零部件材料定額批量編制
定額員選擇材料類别并輸入相應的下料尺寸、備件/坯料件數後，系統會自動分(fēn)解下料尺寸中(zhōng)的參數值，帶入自定義的計算公(gōng)式中(zhōng)計算出毛重、定額重、餘料重等信息。
系統支持按照企業提供的模闆格式，将産(chǎn)品的材料定額信息按統計規則進行自動彙總并輸出。
定額彙總輸出
（6）工(gōng)時定額管理(lǐ)
工(gōng)時定額員可(kě)将常用(yòng)的典型零部件和典型工(gōng)藝進行集中(zhōng)存放，編制産(chǎn)品的工(gōng)時定額時可(kě)方便調用(yòng)典型工(gōng)藝及工(gōng)時數據，如下圖所示：
典型工(gōng)時維護
工(gōng)時定額員按車(chē)間和專業并基于産(chǎn)品工(gōng)藝BOM編制工(gōng)時定額信息，其中(zhōng)零部件的工(gōng)序信息來源于工(gōng)藝卡，可(kě)自動提取。工(gōng)時也可(kě)複用(yòng)典型工(gōng)藝和其他(tā)産(chǎn)品下零部件的工(gōng)時數據。如下圖所示：
工(gōng)時定額編制
工(gōng)時定額員完成産(chǎn)品的工(gōng)時編制後，基于産(chǎn)品BOM，進行工(gōng)時數據的彙總和格式化輸出Excel格式。以加工(gōng)設備為(wèi)中(zhōng)心，來統計産(chǎn)品零部件在各個設備上分(fēn)配的額定工(gōng)時。
工(gōng)時彙總輸出
（7）工(gōng)藝三化管理(lǐ)
實現了陝鼓三化産(chǎn)品工(gōng)藝設計與管理(lǐ)，三化産(chǎn)品的工(gōng)藝數據包括工(gōng)藝路線(xiàn)、各專業工(gōng)藝文(wén)件、典型工(gōng)藝、材料定額、工(gōng)時定額等；實現三化産(chǎn)品中(zhōng)各零部件（物(wù)料/資料碼）與三化工(gōng)藝數據的映射；實現設計BOM傳遞到工(gōng)藝系統後，根據映射關系，具(jù)備模糊查詢功能(néng)，能(néng)通過零部件（物(wù)料/資料碼）快速找到相對應的工(gōng)藝文(wén)件與工(gōng)藝數據；實現将三化産(chǎn)品的工(gōng)藝、工(gōng)裝(zhuāng)數據輸出成各種類型的工(gōng)藝彙總表。對已有(yǒu)的單機工(gōng)藝三化工(gōng)藝數據進行遷移。
三化零件庫
（8）集成管理(lǐ)
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- PLM集成
當設計人員在TeamCenter PLM系統中(zhōng)完成産(chǎn)品圖紙設計審批發布後，通過CAPP系統和TC的集成接口導入設計BOM形成初始的工(gōng)藝BOM。
CAPP和TC集成原理(lǐ)圖
（1）設計員在TC中(zhōng)完成産(chǎn)品/零部件的EBOM的發布，工(gōng)藝路線(xiàn)員在TC中(zhōng)完成EBOM下零部件的工(gōng)藝路線(xiàn)信息編制和發布。
（2）由TC将發布後的設計結構EBOM、零部件ITEM、工(gōng)藝路線(xiàn)信息寫入到共同搭建的中(zhōng)間數據庫對應的數據表中(zhōng)。
（3）TC向中(zhōng)間表傳輸數據完畢後，生成任務(wù)的通知信息，并調用(yòng)CAPP系統提供的webservice服務(wù)，通知CAPP進行數據的提取。
（4）CAPP系統接到webservice消息後，讀取任務(wù)信息，解析出“任務(wù)編号”。
（5）CAPP系統根據任務(wù)批次号到中(zhōng)間表抓取本次抛轉的設計結構EBOM、零部件ITEM、工(gōng)藝路線(xiàn)信息，分(fēn)析處理(lǐ)後寫入CAPP後台正式數據庫。
CAPP和TC集成任務(wù)清單
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- RTX集成
陝鼓内部采用(yòng)騰訊通RTX實時通信平台進行技(jì )術交流，工(gōng)藝管理(lǐ)系統通過調用(yòng)RTX提供的SDK二次開發接口，實現了工(gōng)藝任務(wù)信息和流程信息實時向RTX的推送顯示。
向RTX推送消息
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- ERP集成
SGRP系統（陝鼓資源計劃信息系統）用(yòng)于管理(lǐ)企業合同信息、經營計劃、供應商(shāng)信息、績效管理(lǐ)、物(wù)流業務(wù)等。CAPP系統主要向SGRP系統提供産(chǎn)品工(gōng)藝BOM及材料定額等信息，并輸出中(zhōng)間表供SGRP調用(yòng)。
SGRP集成路線(xiàn)
SGRP集成中(zhōng)間數據
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- MDM集成
陝鼓搭建了獨立的MDM主數據系統，工(gōng)裝(zhuāng)、材料等工(gōng)藝資源和編碼将逐步納入MDM進行統一管理(lǐ)。因此CAPP系統的部分(fēn)工(gōng)藝資源需要從MDM中(zhōng)獲取。
MDM集成技(jì )術路線(xiàn)
（9） 曆史數據遷移
陝鼓早在2008年實施了CAXA工(gōng)藝管理(lǐ)系統，近年來系統出現了較多(duō)不穩定和運行速度慢相關的問題，多(duō)年來老系統中(zhōng)積累了企業大量的工(gōng)藝曆史數據和資源，新(xīn)系統的搭建必須傳承和保留這些曆史數據，将來在新(xīn)的工(gōng)藝管理(lǐ)系統中(zhōng)需要對曆史數據進行查詢和借用(yòng)。
通過對CAXA系統的深入分(fēn)析以及對企業業務(wù)的歸納整理(lǐ)，将需要遷移的工(gōng)藝曆史數據分(fēn)為(wèi)“用(yòng)戶工(gōng)号”“産(chǎn)品信息”“零件信息”“産(chǎn)品BOM”“文(wén)檔信息”“工(gōng)藝文(wén)件”、“材料定額”、“工(gōng)時定額”這幾個部分(fēn)。其中(zhōng)工(gōng)藝文(wén)件通過FTP方式傳輸存在服務(wù)器的數據倉中(zhōng)，其他(tā)數據均保存在oracle數據庫中(zhōng)。
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- 數據庫數據遷移
曆史數據遷移技(jì )術路線(xiàn)
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- 工(gōng)藝卡片的遷移
CXP工(gōng)藝卡轉換成TYC工(gōng)藝卡的過程分(fēn)為(wèi)兩部分(fēn)：a)工(gōng)藝卡片中(zhōng)文(wén)字信息的轉換,b) ）工(gōng)藝卡片中(zhōng)工(gōng)藝簡圖的轉換。
6 實施效果
陝鼓CAPP工(gōng)藝管理(lǐ)系統項目在雙方領導的大力支持和項目組的共同努力下，通過“總體(tǐ)規劃，分(fēn)步實施”的策略，先後完成了需求分(fēn)析、數據規範、核心業務(wù)流程梳理(lǐ)、系統方案設計、定制開發等工(gōng)作(zuò)，最終曆時近9個月完成了系統的實施、新(xīn)舊系統切換、整體(tǐ)上線(xiàn)運行工(gōng)作(zuò)及項目驗收工(gōng)作(zuò)，達到了合同要求的項目目标。目前系統整體(tǐ)運行穩定良好，新(xīn)工(gōng)藝管理(lǐ)系統成為(wèi)陝鼓工(gōng)藝部技(jì )術人員日常工(gōng)作(zuò)不可(kě)缺的業務(wù)工(gōng)具(jù)，得到企業負責人的高度認可(kě)。
