計算機輔助工藝規(guī)劃

計算機輔助工藝規(guī)劃(重定向自CAPP)計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP-ComputerAidedProcessPlanning)[隱藏].o..o1什么是計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)2CAPP系統(tǒng)2.1基本構(gòu)成2.2內(nèi)容3步驟4分類2.5CAPP的基礎(chǔ)技術(shù)3CAPP在CAD/CAM集成系統(tǒng)中的作用.4CAPP的發(fā)展趨勢5計算機輔助工藝規(guī)劃案例分析.6參考文獻oooo.[編輯]什么是計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)計算機輔助工藝規(guī)劃也被譯為計算機輔助工藝過程設(shè)計。國際生產(chǎn)工程研究會(CIRP)提出了計算機輔助規(guī)劃(CAP)、計算機自動工藝過程設(shè)計(CAPP)等名稱，CAPP一詞強調(diào)了工藝過程自動設(shè)計。由于計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的出現(xiàn)，計算機輔助工藝規(guī)劃上與計算機輔助設(shè)計(CAD)相接，下與計算機輔助制造(CAM)相連，是連接設(shè)計與制造之間的橋梁，設(shè)計信息只能通過工藝設(shè)計才能生成制造信息，設(shè)計只能通過工藝設(shè)計才能與制造實現(xiàn)功能和信息的集成。計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)是通過向計算機輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)，加工條件和加工要求，由計算機自動地進行編碼，編程直至最后輸出經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程卡片的過程。在集成化CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中，由于設(shè)計時在公共數(shù)據(jù)庫中所建立的產(chǎn)品模型不僅僅包含了幾何數(shù)據(jù)，也記錄了有關(guān)工藝需要的數(shù)據(jù)，以供計算機輔助工藝規(guī)劃利用。計算機輔助工藝規(guī)劃的設(shè)計結(jié)果也存回公共數(shù)據(jù)庫中供CAM的數(shù)控編程。集成化的作用不僅僅在于節(jié)省了人工傳遞信息和數(shù)據(jù)，更有利于產(chǎn)品生產(chǎn)的整體考慮。從公共數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計工程師可以獲得并考察他所設(shè)計產(chǎn)品的加工信息，制造工程師可以從中清楚地知道產(chǎn)品的設(shè)計需求。全面地考察這些信息，可以使產(chǎn)品生產(chǎn)獲得更大的效益。計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)利用計算機來進行零件加工工藝過程的制訂，把毛坯加工成工程圖紙上所要求的零件，瞎一過程稱為計算機輔助工藝規(guī)劃。它是通過向計算機輸入被加工零件的幾何信息(形狀、尺寸等)和工藝信息(材料、熱處理、批量等)，由計算機自動輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過程。[編輯]基本構(gòu)成視CAPP系統(tǒng)的工作原理、產(chǎn)品對象、規(guī)模大小不同而有較大的差異。CAPP系統(tǒng)基本的(1)控制模塊。控制模塊的主要任務(wù)是協(xié)調(diào)各模塊的運行，是人機交互的窗口，實現(xiàn)人機之間的信息交流，控制零件信息的獲取方式；(2)零件信息輸入模塊。當(dāng)零件信息不能從CAD系統(tǒng)直接獲取時，用此模塊實現(xiàn)零件信息(3)工藝過程設(shè)計模塊。工藝過程設(shè)計模塊進行加工工藝流程的決策，產(chǎn)生工藝過程卡，供加工及生產(chǎn)管理部門使用；(4)工序決策模塊。工序決策模塊的主要任務(wù)是生成工序卡，對工序間尺寸進行計算，生成工序圖；控制指令所需的刀位文件；(6)NC加工指令生成模塊。NC加工指令生成模塊依據(jù)工步?jīng)Q策模塊所提供的刀位文件，調(diào)(7)輸出模塊。輸出模塊可輸出工藝流程卡、工序卡、工步卡、工序圖及其它文檔，輸出亦可從現(xiàn)有工藝文件庫中調(diào)出各類工藝文件，利用編輯工具對現(xiàn)有工藝文件進行修改得到所需的工藝文件；(8)加工過程動態(tài)仿真。加工過程動態(tài)仿真對所產(chǎn)生的加工過程進行模擬，檢查工藝的正確CAPP的基礎(chǔ)技術(shù)[編輯]CAPP的內(nèi)容主要有：毛坯的選擇及毛坯圖的生成；定位基準(zhǔn)與夾緊方案的選擇；加工方法的選擇；加工順序的安排；通用機床、刀具、夾具、量具等工藝裝備的選擇；工藝參數(shù)的計算；專用機床、刀具、夾具、量具等工藝裝備設(shè)計方案的提出；工藝文件的輸出。[編輯](1)輸入產(chǎn)品圖紙信息；(2)擬定工藝路線和工序內(nèi)容；(3)確定加工設(shè)備和工藝裝備；(4)計算工藝參數(shù)；(5)輸出工藝文件。系統(tǒng)按其工作原理可分為檢索式、派生式、創(chuàng)成式等。檢索式工藝過程設(shè)計系統(tǒng)是針對標(biāo)準(zhǔn)工藝的，將設(shè)計好的零件標(biāo)準(zhǔn)工藝進行編號，存儲在計算機中，當(dāng)制定零件的工藝過程時，可根據(jù)輸入的零件信息進行搜索，查找合適的標(biāo)準(zhǔn)工藝。檢索相似典型零件的工藝過程，加以增刪或編輯而派生一個新零件的工藝過程。創(chuàng)成式工藝過程設(shè)計系統(tǒng)和派生式系統(tǒng)不同，它是根據(jù)輸入的零件信息，依靠系統(tǒng)中的工程數(shù)據(jù)和決策方法自動生成零件的工藝過程。[編輯]CAPP的基礎(chǔ)技術(shù)包括：(1)成組技術(shù)(GroupTechnology)。成組工藝是把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個個零件族[3]，如圖3所示，按零件族制定工藝進行生產(chǎn)制造，這樣就擴大了批量，減少了品種，便于采用高效率的生產(chǎn)方式從而提高了勞動生產(chǎn)率，為多品種、小批量生產(chǎn)提高經(jīng)濟效益開辟了一條途徑。零件在幾何形狀、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性為基本相似性。以基本相似性為基礎(chǔ)，在制造、裝配的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等方面所導(dǎo)出的相似性，稱為二次相似性或派生相似性。因此，二次相似性是基本相似性的發(fā)展，具有重要的理論意義和實用價值。成組工藝的基本原理表明，零件的相似性是實現(xiàn)成組工藝的基本條件。成組技術(shù)就是揭示和利用基本相似性和二次相似性，是工業(yè)企業(yè)得到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信息，獲得經(jīng)濟效益，并為建立集成信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。(2)零件信息的描述與獲??；輸入零件信息是進行計算機輔助工藝過程設(shè)計的第一步，零件信息描述是CAPP的關(guān)鍵，其技術(shù)難度大、工作量大，是影響整個工藝設(shè)計效率的重要因素。零件信息描述的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和完整性將直接影響所設(shè)計的工藝過程的質(zhì)量、可靠性和效率。因此，對零件的信息描述應(yīng)滿足以下要求：[1]信息描述要準(zhǔn)確、完整。所謂完整是指要能夠滿足在進行計算機輔助工藝設(shè)計時的需要，而不是要描述全部信息；[2]信息描述要易于被計算機接受和處理，界面友好，使用方便，工效高；[3]信息描述要易于被工程技術(shù)人員理解和掌握，便于被操作人員運用；[4]由于是計算機輔助工藝設(shè)計，信息描述系統(tǒng)(模塊或軟件)應(yīng)考慮計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機輔助檢測等多方面的要求，以便能夠信息共享。(3)工藝設(shè)計決策機制；(4)工藝知識的獲取及表示；(5)工序圖及其它文檔的自動生成；(6)NC加工指令的自動生成及加工過程動態(tài)仿真；(7)工藝數(shù)據(jù)庫的建立。CADCAM隨著機械制造業(yè)向CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)和IMS(IntelligentManufacturingSystem)方向的發(fā)展，CAD/CAM的集成化要求是亟待解決的問題。CAD/CAM集成系統(tǒng)實際上是CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)。CAPP從CAD系統(tǒng)中獲得零件的幾何拓?fù)湫畔ⅰ⒐に囆畔?，并從工程?shù)據(jù)庫中獲得企業(yè)的生產(chǎn)條件、資源情況及企業(yè)工人技術(shù)水平等信息，進行工藝設(shè)計，形成工藝流程卡、工序卡、工步卡及NC加工控制指令，在CAD、CAM中起紐帶作用。為達到此目的，在集成系統(tǒng)中必須解決下列幾方面問題：(1)CAPP模塊能直接從CAD模塊中獲取零件的幾何信息、材料信息、工藝信息等，以代替零件信息描述的輸入；(2)CAD模塊的幾何建模系統(tǒng)，除提供幾何形狀及拓?fù)湫畔⑼?，還必須提供零件的工藝信(3)須適應(yīng)多種數(shù)控系統(tǒng)NC加工控制指令的生成。[編輯]S使CAPP向智能化、集成化和實用化方向發(fā)展。當(dāng)前，研究開發(fā)CAPP系統(tǒng)的熱點問題有：(1)產(chǎn)品信息模型的生成與獲取；(2)CAPP體系結(jié)構(gòu)研究及CAPP工具系統(tǒng)的開發(fā)；(3)并行工程模式下的CAPP系統(tǒng)；(4)基于分布型人工智能技術(shù)的分布型CAPP專機系統(tǒng)；(5)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與專家系統(tǒng)在CAPP中的綜合應(yīng)用；(6)面向企業(yè)的實用化CAPP系統(tǒng)；(7)CAPP與自動生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的集成。計算機輔助工藝規(guī)劃案例分析[編輯]國內(nèi)企業(yè)CAPP應(yīng)用尚屬起步推廣階段，成功應(yīng)用CAPP的企業(yè)還不多見，但隨著CA甩圖板工程的結(jié)束，隨著CAPP軟件產(chǎn)品的不斷成熟，CAPP應(yīng)用需求日益迫切，越來越多的企業(yè)開始關(guān)注CAPP，醞釀、策劃實施CAPP，這表明CAPP應(yīng)用正在蓬勃興起。CAPP在現(xiàn)代制造業(yè)中，具有重要的理論意義和廣泛迫切的實際需求。因為CAPP系統(tǒng)的不僅可以提高工藝規(guī)程設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量，縮短技術(shù)準(zhǔn)備周期，為廣大工藝人員從繁瑣、重復(fù)的勞動中解放出來提供了一條切實可行的途徑，工藝人員可以更多地投入工藝試驗和工藝攻系統(tǒng)的應(yīng)用將為企業(yè)數(shù)據(jù)信息的集成打下堅實的基礎(chǔ)。二、企業(yè)工藝特點及存在的問題1、企業(yè)工藝特點工藝設(shè)計是優(yōu)化配置工藝資源，合理編排工藝過程的一門藝術(shù)，它是連接產(chǎn)品設(shè)計與產(chǎn)品制造的橋梁。工藝規(guī)程是進行零件加工的主要依據(jù)，工藝設(shè)計的主要任務(wù)是為被加工零件選擇合理的加工方法和加工順序，以便能按設(shè)計要求生產(chǎn)出合格的成品零件。一般的工藝編制過程是：按設(shè)計白圖、零件清單進行工藝會審(工藝評定、工藝試驗)，制定工藝方案按設(shè)計蠟關(guān)鍵件明細(xì)表、外協(xié)件明細(xì)表、焊接件明細(xì)工藝設(shè)計處于產(chǎn)品設(shè)計和加工制造的接口處，必須分析和處理大量信息，既要考慮產(chǎn)品設(shè)計圖樣上有關(guān)零件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸公差、材料及批量等方面的信息，又要了解加工制造中有關(guān)加工等方面的信息。工藝因素錯綜復(fù)雜，工藝?yán)碚撚植怀墒?，因此說工藝是一個典型的復(fù)雜問題。造資源、生產(chǎn)批量、工藝習(xí)慣、工藝方法、工藝師經(jīng)驗水平等因素的影響，甚至受到生產(chǎn)組織與管理方式的制約。上述因素中的任何變化，都將導(dǎo)致工藝設(shè)計方案的改變，因此說工藝在各個方面都充滿著“個性”。工藝設(shè)計產(chǎn)生大量的工藝數(shù)據(jù)，這些工藝數(shù)據(jù)是指導(dǎo)企業(yè)物資采購、生產(chǎn)計劃調(diào)度、組織生產(chǎn)、資源平衡、成本核算等的重要依據(jù)，因此說工藝設(shè)計是企業(yè)的一項關(guān)鍵性工作。隨著市場競爭的不斷加劇，產(chǎn)品升級換代的周期越來越短，產(chǎn)品品種急劇增加，但系列產(chǎn)品的工藝具有很大的繼承性。不同產(chǎn)品中的相同或相似零部件具有相似的工藝，工藝卡片上的產(chǎn)。因此說工藝卡片中存在大量的重復(fù)信息。2、企業(yè)技術(shù)部門計算機應(yīng)用現(xiàn)狀近幾年，在國家科委CAD“甩圖板”工程的推動下，大部分企業(yè)成功甩掉圖板，相當(dāng)比例的企業(yè)應(yīng)用了三維設(shè)計軟件，CAD應(yīng)用取得良好成效。但是在絕大多數(shù)企業(yè)中，工藝部門的計算機應(yīng)用嚴(yán)重滯后于設(shè)計部門，許多企業(yè)還在使用手工進行工藝設(shè)計，一些企業(yè)使用CAD軟件或辦公軟件來“畫”工藝卡片，另外一些企業(yè)，雖然通過與高校、科研單位合作，開發(fā)了專用的CAPP軟件，但在圖形處理、數(shù)據(jù)共享、實用性等方面存在明顯缺陷，應(yīng)用效果并不理想。技術(shù)部門一般沿用傳統(tǒng)的管理模式，數(shù)據(jù)信息不能共享，很少有單位能成功應(yīng)用PDM。3、手工編制工藝存在的問題以手工方式進行的工藝設(shè)計存在如下問題：.工藝數(shù)據(jù)重復(fù)填寫、重復(fù)計算，存在大量的重復(fù)勞動，無法直接利用CAD信息，工藝設(shè)計工作量大、效率低、周期長、易出錯。.工藝設(shè)計質(zhì)量完全取決于工藝人員的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗，難以保證工藝數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，工藝質(zhì)量無法保證。.工藝方法因人而異，難以實現(xiàn)工藝設(shè)計的繼承性、規(guī).無法實現(xiàn)工藝文件計算機統(tǒng)一管理和維護，工藝信息不能與其他部門共享。.不能將工藝專家的經(jīng)驗和知識集中起來加以充分地利用，不能充分利用企業(yè)制造資源、工藝資源。.對工藝設(shè)計人員要求高，要求工藝師具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，熟悉企業(yè)內(nèi)部各種加工方法及相應(yīng)設(shè)備使用。.工藝師培養(yǎng)成本高，缺乏有經(jīng)驗的工藝師。4、工藝工作面臨的挑戰(zhàn)日趨激烈、日益多變的市場競爭要求企業(yè)能不斷推出新產(chǎn)品，企業(yè)對客戶的要求必須作出快速的響應(yīng)，與此同時，產(chǎn)品的技術(shù)要求越來越高，交貨期也越來越短，所有這一切對企業(yè)的技術(shù)能力、工藝能力是個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，手工編制工藝將無法適應(yīng)殘酷的市場競爭，企業(yè)迫切需要建立工藝快速反應(yīng)能力。計算機輔助技術(shù)能有效提高企業(yè)的技術(shù)能力，CAPP是提高工藝設(shè)計效率的有效手段。實施CAPP系統(tǒng)，推進企業(yè)技術(shù)部門信息化是企業(yè)當(dāng)前發(fā)展的重要課題。三、實施CAPP系統(tǒng)，提高工藝設(shè)計水平1、企業(yè)對CAPP軟件的要求新一代CAPP工具系統(tǒng)通過提供功能通用、強大的編輯工具、工藝資源管理工具、計算工具、匯總工具、配置工具、開發(fā)工具等給予工藝人員最大的幫助，輔助工藝人員提高工藝設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。同時CAPP系統(tǒng)向企業(yè)推薦和引進國家標(biāo)準(zhǔn)的工藝設(shè)計和工藝管理規(guī)范，推進工藝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高工藝設(shè)計水平。企業(yè)需要應(yīng)用面廣、實用性強、集成型好的平臺型CAPP工具系統(tǒng)，CAPP應(yīng)是“一個以整個產(chǎn)品為應(yīng)用對象，以產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)為中心的集工藝過程設(shè)計、工藝信息管理為一體的交互式計算機應(yīng)用系統(tǒng)和開發(fā)平臺，通過融合檢索、修訂、創(chuàng)成等技術(shù)，逐步實現(xiàn)工藝設(shè)計和管理的自動對CAPP軟件的具體要求如下：安裝簡單、人機界面友好、實用性強、開放性好、穩(wěn)定安全柔性的網(wǎng)絡(luò)版CAPP系統(tǒng)。CAPP系統(tǒng)應(yīng)兼?zhèn)涔に囋O(shè)計和工藝管理功能：.CAPP系統(tǒng)必須能實現(xiàn)與CAD、PDM、MIS、ERP等系統(tǒng)的集成.CAPP系統(tǒng)應(yīng)提供功能強大的工藝卡片設(shè)計工具，融文并茂，提供可視化的工藝設(shè)計環(huán)境，100%所見即所得。能編制工藝路線、工藝過程卡、工序卡、工藝BOM等工藝文件。數(shù)據(jù)信息一次輸入、全程共享、互相關(guān)聯(lián)，杜絕數(shù)據(jù)重復(fù)輸入操作。具有自動換行、自動續(xù)頁、自動增刪頁、自動編號、自動編排頁次功能。直接繪制工藝簡圖，可借助零件圖產(chǎn)生工藝簡圖，支持特殊工程符號的定義與編輯。CAD圖紙上有關(guān)信息自動填入工藝卡片，自動關(guān)聯(lián)工藝資源數(shù)據(jù)庫快速獲取數(shù)據(jù)。具有工藝卡片集中打印管理功能。.CAPP系統(tǒng)應(yīng)提供樹形結(jié)構(gòu)的工藝資源管理功能，工藝資源包括：設(shè)備、工裝、工藝術(shù)語、工藝參數(shù)、零件、毛坯、車間、工段、典型工藝、計算公式等任何可供共享和重復(fù)使用的工藝數(shù)據(jù)、工藝知識。支持資源庫結(jié)構(gòu)自由定義和數(shù)據(jù)自由擴充，實現(xiàn)與提高標(biāo)準(zhǔn)化程度。.應(yīng)具有公式計算和公式管理器功能，提供材料定額計算和工時定額計算公式庫，用戶可自行擴充專用公式。系統(tǒng)按公式定義自動計算，計算結(jié)果自動填入.CAPP系統(tǒng)必須提供簡單靈活的配置定制工具，以適應(yīng)企業(yè)所有專業(yè)的工藝設(shè)計要求，并具有統(tǒng)一的應(yīng)用環(huán)境和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。.提供工藝卡片模板定制工具，可由用戶繪制、定義、擴充工藝卡片格式。支持工藝文件在不丟失任何信息的基礎(chǔ)上由一種卡片格式轉(zhuǎn)換到另一種卡片格式，保護歷史工藝數(shù)據(jù)資源。.能讀取CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，能夠由工藝卡片自動生成工藝BOM。.必須提供完善的二次開發(fā)工具和開發(fā)接口，用戶可以自行開發(fā)專用CAPP模塊，如定型工藝自動生成。.應(yīng)能檢索典型工藝、標(biāo)準(zhǔn)工藝，并能迅速派生工藝。2、實施CAPP系統(tǒng)達到的目標(biāo)應(yīng)用CAPP系統(tǒng)進行工藝設(shè)計，能夠：.提高工藝設(shè)計工作效率，加快市場響應(yīng)速度，縮短技術(shù)準(zhǔn)備周期。.提高工藝設(shè)計質(zhì)量，減少產(chǎn)品退修費用。.幫助工藝工程師從繁瑣、重復(fù)的低層次勞動中解放出來，有更多的精力投入工藝試驗、工藝攻關(guān)，優(yōu)化.繼承和共享工藝專家的經(jīng)驗和知識，一般的工藝人員就能設(shè)計出較好的工藝過程，可以解決缺乏經(jīng)驗豐富的工藝師的問題，同時能加快工藝師的培養(yǎng)。.推進工藝標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高工藝設(shè)計水平。.為企業(yè)管理信息系統(tǒng)實時提供正確的工藝數(shù)據(jù)，為企業(yè)信息化建設(shè)提高源頭信息。3、CAPP實施的關(guān)鍵企業(yè)應(yīng)用CAPP軟件是一個系統(tǒng)工程，必須總體規(guī)劃，分步實施。由于工藝處于設(shè)計和生產(chǎn)的接口處，CAPP的實施既要實現(xiàn)與現(xiàn)有CAD系統(tǒng)的集成，又要考慮將來與企業(yè)ERP等管理軟件的全面集成，因此CAPP系統(tǒng)的實施關(guān)系重大，關(guān)系到企業(yè)信息系統(tǒng)的集成和企業(yè)信息化建設(shè)的成敗。同時由于工藝的個性化、復(fù)雜性及CAPP發(fā)展的局限性，給CAPP軟件的實施帶來了不小的困難。CAPP系統(tǒng)的實施一般包括需求分析、總體規(guī)劃、軟件實施與培訓(xùn)、定制開發(fā)等過程。系統(tǒng)實施之前必須進行詳細(xì)的需求分析、工藝知識的收集和整理，并根據(jù)企業(yè)自身特點選擇合適的CAPP軟件產(chǎn)品，制定CAPP系統(tǒng)實施方案。由于工藝的個性化特征，即每家單位的工藝都有自己的特點，因此CAPP系統(tǒng)實施中的開系統(tǒng)的實施前期必須提出明確、全面的開發(fā)需求，制定詳盡的技術(shù)協(xié)議，這是系統(tǒng)實施與驗收的需求、集成需求提出了具體的技術(shù)要求，為CAPP系統(tǒng)的實施制定框架協(xié)議與驗收標(biāo)準(zhǔn)。這是CAPP系統(tǒng)實施成功的關(guān)鍵所在。CAPP二次開發(fā)主要包括：CAPP編輯平臺的用戶化開發(fā)、BOM自動生成模塊、專業(yè)工藝自動化生成模塊等。在系統(tǒng)實施中，企業(yè)技術(shù)人員必須全面參與開發(fā)工作，掌握系統(tǒng)定制與開發(fā)技術(shù)，能夠在今后的應(yīng)用中不斷擴充和完善CAPP系統(tǒng)。四、CAPP的集成應(yīng)用CAPP的集成應(yīng)用是關(guān)系到CAPP應(yīng)用水平的關(guān)鍵因素，面向產(chǎn)品信息的CAPP集成目標(biāo)首先是實現(xiàn)工藝部門內(nèi)部的信息共享及工藝設(shè)計與管理的一體化，工藝數(shù)據(jù)必須做到一次輸入、互相關(guān)聯(lián)、全程共享，并具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，CAPP軟件必須實現(xiàn)這一層次的集成應(yīng)用。CAPPCAPPCADCAPP必須能讀取CAD產(chǎn)生的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息與圖形信息，避免重復(fù)輸入。這需要一個前提，就是CAD系統(tǒng)應(yīng)能自動生成設(shè)計BOM信息(設(shè)計BOM由CAD圖紙自動生成)，為CAPP系統(tǒng)提供完整、一致、正確的BOM信息和圖紙數(shù)據(jù)。要實現(xiàn)這一點，除了需要BOM軟件工具的支持以外，還必須對電子文檔進行有效的管理，能保證計算機上存儲的電子文檔的完整性、一致性和正確性。目前大部分企業(yè)在完成CAD甩圖板工程以后，只是利用目錄結(jié)構(gòu)對電子文檔進行簡單的管理，沒有權(quán)限控制、沒有版文檔的完整性、一致性和正BOM圖紙數(shù)據(jù)。CAPP集成應(yīng)用的第三層次是逐步實現(xiàn)與MRPII/ERP等管理信息系統(tǒng)的集成，為這些系統(tǒng)提供產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹、產(chǎn)品零部件工藝路線表、工時定額表、材料定額表、工裝匯總表、工藝明細(xì)表信息。CAPP第二層次和第三層次的集成應(yīng)用以PDM系統(tǒng)為集成平臺。由PDM負(fù)責(zé)電子文檔的管理，保證電子文檔的完整性、一致性和正確性，在PDM的管理下，BOM工具自動生成設(shè)計RPCAPP高CAD系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用效益，我們認(rèn)為，在普及CAD應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實施CAPP的同時應(yīng)實施PDM系統(tǒng)或圖文檔管理系統(tǒng)(如不具備實施PDM的條件，可以先實施PDM中的一個模塊：圖文檔管理)，以實現(xiàn)CAD/CAPP的集成，穩(wěn)步推進企業(yè)技術(shù)部門的信息化建設(shè)，并為企業(yè)信息化打下堅實的基礎(chǔ)。CAPP是CIMS工程中的一個重要模塊，也是企業(yè)信息化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。前幾年，由于CAPP軟件的發(fā)展走了一些彎路，導(dǎo)致CAPP應(yīng)用成為計算機輔助技術(shù)領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)和企業(yè)統(tǒng)，導(dǎo)致ERP系統(tǒng)所需的BOM信息、工藝路線、工時定額等數(shù)據(jù)只能重復(fù)手工輸入，嚴(yán)重影響了ERP系統(tǒng)的應(yīng)用效果，甚至導(dǎo)致ERP系統(tǒng)實施的失敗。近幾年CAPP軟件的發(fā)展取得了長足的進步，為全面推廣CAPP應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，國家機械工業(yè)局也于今年開始推廣CAPP技術(shù)，可以說實施CAPP系統(tǒng)的有利時機已經(jīng)來臨，相信在未來幾年，CAPP應(yīng)用必將取得豐碩的成果。[編輯]1.t企業(yè)CAPP應(yīng)用分析.無錫賽博盈科科技有限公司.2005-08-01計算機輔助工藝設(shè)計(CAPP:Computer-aidedprocessplanning)是指在人和計算機組成的作，并人機交互或自動地生成零件的加工工藝規(guī)程。也即是將產(chǎn)品設(shè)計信息與制造環(huán)境提供的所有可能的加工能力信息進行匹配與優(yōu)化的過程。迄今為止，CAPP的研究已經(jīng)歷了40和模糊邏輯等人工智能技術(shù)應(yīng)用于CAPP之后，工藝知識獲取、表達和運用的有效性和靈CAPP化水平得到了很大提高。盡管如此，CAPP仍然有許多尚未解決的重要問題，其應(yīng)用的實際效果與企業(yè)的工程需求還相差甚遠(yuǎn)，已經(jīng)成APPCAM正當(dāng)CAPP技術(shù)(包括人工智能技術(shù))的研究陷入困境而停滯不前時，國內(nèi)外專家學(xué)者提出了人機智能系統(tǒng)的構(gòu)想，這為CAPP系統(tǒng)的研究與發(fā)展開辟了一條充滿光明前景的嶄新途的思想，指出“我們要研究的是人與機器相結(jié)合的智能系統(tǒng)，不能把人排除在外，是一個人機智能系統(tǒng)”。1991年，美國斯坦福大學(xué)的里南(Lenat)和費根鮑姆(Feigenbaum)提出“人機合作預(yù)測”(Man-machinesynergyprediction)是知識系統(tǒng)的“第二紀(jì)元”，并指出“系統(tǒng)將使昂第一大學(xué)的FrancoisChevener認(rèn)為:問題求解常常不能自動進行，因為對于一些子問題，計算機找不到相應(yīng)的5技術(shù)。1999年，在第49屆CIRP年會上，瑞典的喬柏(Kjellberg)所作的主題報告“面向人的生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計”得到了各國與會代表的認(rèn)同，并認(rèn)為21世紀(jì)的制造系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)從面向技術(shù)轉(zhuǎn)向面向人。由此可見，CAPP系統(tǒng)今后的發(fā)展方向應(yīng)采取以人為中心、人機一體的技術(shù)路線，研究基1CAPP系統(tǒng)的發(fā)展歷程計算機輔助工藝設(shè)計的研究在國際上始于20世紀(jì)60年代后期，其早期意圖就是建立包括通用意義的CAPP系統(tǒng)是1969年以挪威開發(fā)的AUTOPROS系統(tǒng)為開端，其后很多的CAPP系統(tǒng)都受到這個系統(tǒng)的影響。將計算機輔助工藝設(shè)計正式命名為CAPP則是在計算機輔助工藝設(shè)計發(fā)展史上具有里程碑意義的美國計算機輔助制造國際組織CAM-I(Computeraidedmanufacturing-international)于1976年所推出的CAM-I’Sautomatedprocessplanning系統(tǒng)。1985年1月CIRP首次舉行了CAPP專題研討會，11月美國ASME冬季年會的主題定為“計算機輔助/智能工藝過程設(shè)計”，1987年6月CIRP又舉行了CAPP的專題學(xué)術(shù)研討會，從而使CAPP系統(tǒng)的研究進入了一個嶄新的時代。P受到廣大科研院所和制造企業(yè)的普遍關(guān)注，引發(fā)了國內(nèi)的CAPP研究熱潮。1989年，國家863/CIMS工藝設(shè)計自動化工程實驗室在上海交通大學(xué)正式建立，主要從事異地分布式CAPP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)等方面的研究與開發(fā)工作，取得了許多的研究成果。2CAPP系統(tǒng)的智能技術(shù)albounded的方法和技術(shù)來模擬人類求解復(fù)雜問題的思維方式和過程，實現(xiàn)某些“機器思維”，從而解決需要人類專家才能處理的工藝問題，這樣就導(dǎo)致了人工智能的產(chǎn)生并在CAPP系統(tǒng)中獲得2.1人類智能及其特征我們知道，人類被譽為萬物之靈，靈就靈在人類具有一個“智慧”的大腦。然而，人類對客觀來越清楚的同時，卻對自己的大腦產(chǎn)生智能的機理仍然迷霧茫茫，知之甚少。如此看來，智能作為科學(xué)技術(shù)的三大起源難題(宇宙起源、生命起源和智能起源)之一，只止，對于智能，還沒有一個統(tǒng)一的看法。一般認(rèn)為:智能是運用信息和知識采取理智行動的能力。通俗地說，智能可以理解為能獲取知識并運用知識解決問題的能力。復(fù)雜的部分。沒有思維就沒有人類的智能，也就不可能使人類遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其它動物而成為萬物維、形象(直覺)思維和靈感(頓悟)思維”，同時指出雖然劃分為三種思維，但實際上人的每個思維活動過程都不會是單純的一種思維在起作用，往往是兩種，甚至是三種思維交錯混合非采用若干硅片在數(shù)十年內(nèi)就能完全模擬成功的。，又可驗不能在同一個時間內(nèi)形成多個問題的解決辦法并相互協(xié)調(diào)(盡管運算速度可以無限的快)，即計算機總是有順序、有條理地按一定程序解決問題。2.2人工智能及其特征人工智能是相對于人類智能(即生物高級智能或自然智能)而言的，它是采用人工的方法和技術(shù)來模擬、延伸和擴展人類智能行為的一門綜合學(xué)科。1956年夏天，在美國的達特茅斯學(xué)院召開了一次影響深遠(yuǎn)的歷史性會議，人工智能這個術(shù)語就是在此次會議上由該校數(shù)學(xué)助教約翰·麥卡錫等10名年青學(xué)者在為期2個月的“機器模擬人類智能”的學(xué)術(shù)研討會中正式十大金剛”，并大多成為人工智能的泰山北斗，而麥卡錫本人，在美國也常常被認(rèn)為是“人工智能之父”。人工智能與空間技術(shù)、原子能技術(shù)一起被譽為20世紀(jì)的三大科技成就。經(jīng)過40人工智能主要包括推理、學(xué)習(xí)和聯(lián)想三大智能要素。當(dāng)前，人工智能的推理功能已獲突破，學(xué)習(xí)功能正在研究之中，聯(lián)想功能尚處在探索階段。兩者之間存在著巨大的差異，如表2所示。由表2可知，計算機在處理速度、存貯容量、數(shù)值計算、邏輯推理等方面具有非常明顯的優(yōu)勢，而人類大腦卻在學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力、環(huán)境適應(yīng)能力以及經(jīng)驗總結(jié)和知識歸納等方面果和延伸，在本質(zhì)上改變不了只是人的工具的屬性。3人機智能化CAPP體系構(gòu)想umann最近十年，隨著IMS的發(fā)展，人們對在制造系統(tǒng)中發(fā)揮人的創(chuàng)新能力和人的智能給予了高度關(guān)注。因此，在國內(nèi)學(xué)者提出了“人機一體化”思想的同時，國外也提出了“Holonic制造系SP是人在系統(tǒng)中扮演的角色將更加重要，人將永遠(yuǎn)是系統(tǒng)中最有創(chuàng)造性的知識源和關(guān)鍵問題的，CAPP，將人類智能與人工智能技術(shù)結(jié)合起來，研究工藝規(guī)劃中人與計算機之間的耦合關(guān)系和協(xié)作方式，將過去的“完全智能化”變?yōu)椤斑m當(dāng)智能化”，將以往“以計算機為中心的人機交互”方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙匀藶橹行牡娜藱C一體”方式，并應(yīng)用各種人工智能技術(shù)，實現(xiàn)各階段各種有效的智能化在線輔助，從而建在圖1中，系統(tǒng)的核心是人機協(xié)同決策模塊。其基本思想是使人和計算機處在平等合作的地位上，使兩者的決策既有分工又有協(xié)作。一方面通過人機決策任務(wù)分配，將適合于計算機的決策任務(wù)交給計算機去做，如加工刀具選擇決策和工藝尺寸計算決策等，將適合于人的決策任務(wù)交給人去做，如加工順序決策和裝夾方案決策等。兩者在共同決策過程中取長補短，協(xié)商決策，以達成共識。另一方面，由于人和計算機解決問題的方式、程序及其知識有所不同，所以人和計算機對有些問題可以同時做出決策，最后通過綜合評價得到比較合理的結(jié)果。通過這樣的人機共同決策將人類智能與人工智能融合在一起，能夠進一步提高決策的可靠性，但這種決策方式的全面實現(xiàn)還有待于機器學(xué)習(xí)以及對人類語言理解的進一步提高。4人機智能化CAPP系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)知、人機綜合推理、