CAPP在生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用

遼寧曙光汽車集團(tuán)有限公司黃海汽車研究院 劉 斐 郭 偉

CAPP在生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用

遼寧曙光汽車集團(tuán)有限公司黃海汽車研究院 劉 斐 郭 偉

本文概括的介紹CAPP的發(fā)展和在生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用情況。

CAPP 工藝 管理

一、 CAPP的基本概念及發(fā)展概述

計算機(jī)輔助工藝設(shè)計是指在人和計算機(jī)組成的系統(tǒng)中，以人為中心，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)。人、機(jī)交互地或由計算機(jī)自動地生成產(chǎn)品加工方法和工藝規(guī)程，也是將產(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(jìn)行匹配與優(yōu)化的過程。CAPP技術(shù)的出現(xiàn)使利用計算機(jī)輔助編制工藝規(guī)程成為可能，從而使工藝人員從繁瑣重復(fù)的事務(wù)性工作中解脫出來，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量，進(jìn)而縮短整個產(chǎn)品的開發(fā)周期。另一方面也降低了對工藝人員的技術(shù)要求，減少了單位用人成本，進(jìn)而提高了生產(chǎn)的產(chǎn)品的利潤。

CAPP的研究始于60年代中期，1969年挪威發(fā)表的第一個CAPP系統(tǒng)AUTOPROS，它是根據(jù)成組技術(shù)原理，利用零件的相似性去檢索和修改標(biāo)準(zhǔn)工藝過程的形式形成以相應(yīng)零件的工藝規(guī)程。AUTOPROS系統(tǒng)的出現(xiàn)，引起世界各國的普遍重視。接著在1976年，美國的CAM-Ⅰ公司也研制出自己的CAPP系統(tǒng)。這是一種可在微機(jī)上運(yùn)行的結(jié)構(gòu)簡單的小型程序系統(tǒng)，其工作原理也是基于成組技術(shù)原理。1985年1月CIRP（International Institution for Production Engineering Research：國際生產(chǎn)工程學(xué)會）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(jī)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CAPP系統(tǒng)的研究進(jìn)入了一個嶄新的時代。

我國對CAPP的研究始于20世紀(jì)80年代，迄今為止一共產(chǎn)生了四代產(chǎn)品。第一代產(chǎn)品：1982-1995/基于智能化專家系統(tǒng)思想開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。第二代產(chǎn)品：1995-2000/基于低端數(shù)據(jù)庫（FoxPro等）開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。第三代產(chǎn)品：1996-目前/基于AutoCAD或自主（CAD）圖形平臺開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。第四代產(chǎn)品：2000-目前/基于數(shù)據(jù)庫開發(fā)、注重數(shù)據(jù)的管理與集成的綜合式平臺類CAPP系統(tǒng)。綜合了前三代產(chǎn)品的優(yōu)點和長處，代表了現(xiàn)代CAPP技術(shù)的主流發(fā)展方向，受到國內(nèi)大中型企業(yè)的廣泛認(rèn)可，事實也證明這種CAPP系統(tǒng)是企業(yè)信息化建設(shè)的基石。

二、 CAPP的基本類型

（1）交互式CAPP系統(tǒng)采用人機(jī)對話的方式基于標(biāo)準(zhǔn)工步、典型工序進(jìn)行工藝設(shè)計，工藝規(guī)程的設(shè)計質(zhì)量對人的依賴性很大。

（2）變異型CAPP系統(tǒng)亦稱派生式CAPP系統(tǒng)。它是利用成組技術(shù)將工藝設(shè)計對象按其相似性分類成組（簇），為每一組（簇）對象設(shè)計典型工藝，并建立典型工藝庫。當(dāng)為具體對象設(shè)計工藝時，CAPP系統(tǒng)按零件（部件或產(chǎn)品）信息和分類編碼檢索相應(yīng)的典型工藝，并根據(jù)具體對象的結(jié)構(gòu)和工藝要求，修改典型工藝，直至滿足實際生產(chǎn)的需要。

（3）創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)是根據(jù)工藝決策邏輯與算法進(jìn)行工藝過程設(shè)計的，它是從無到有自動生成具體對象的工藝規(guī)程。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)工藝決策時不需人工干預(yù)，因此易于保證工藝規(guī)程的一致性。

（4）綜合式CAPP系統(tǒng)是將派生式、創(chuàng)成式和交互式CAPP的優(yōu)點集為一體的系統(tǒng)。目前，國內(nèi)很多CAPP系統(tǒng)

三、CAPP的開發(fā)及應(yīng)用

采用這類模式。

（5）CAPP專家系統(tǒng)是一種基于人工智能技術(shù)的CAPP系統(tǒng)，也稱智能型CAPP系統(tǒng)。專家系統(tǒng)和創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)都以自動方式生成工藝規(guī)程，其中創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)是以邏輯算法加決策表為特征的，而專家系統(tǒng)則以知識庫加推理機(jī)為特征的。

應(yīng)該指出的是在系統(tǒng)更新階段，按用戶的需求，系統(tǒng)的部分功能將作重大修改或增加一些新的功能，使軟件水平提高一步。此后，軟件以將在新的水平上開始新的一輪循環(huán)。為了使CAPP系統(tǒng)具有強(qiáng)大的生命力，開發(fā)實用的CAPP系統(tǒng)時，應(yīng)遵循總體規(guī)劃、目標(biāo)明確、實施和效益突出的準(zhǔn)則。只有實用性強(qiáng)，符合用戶當(dāng)前的需求才能取得明顯的效益，從而引起工業(yè)界的重視，使進(jìn)一步推廣應(yīng)用CAPP系統(tǒng)局面能打開。但另一方面，為了適應(yīng)企業(yè)制造技術(shù)進(jìn)步給機(jī)械加工帶來的影響，CAPP系統(tǒng)的適應(yīng)性也極為重要，即應(yīng)能讓用戶按系統(tǒng)指南去修改數(shù)據(jù)文件和部分工藝過程決策規(guī)則來完善CAPP系統(tǒng)，使之適應(yīng)變化。此外，CAPP系統(tǒng)還應(yīng)有一定的通用性和可擴(kuò)展性，以方便系統(tǒng)的更新，逐步提高系統(tǒng)的先進(jìn)水平。CAPP軟件與其他任何軟件一樣，無論在開發(fā)過程中還是在應(yīng)用完善更新過程中，開發(fā)單位需要用戶協(xié)作和用戶使用情況的反饋，用戶也需要開發(fā)人員的指導(dǎo)，互通有無，共同來發(fā)展CAPP軟件，并不斷的提高水平。

由于制造環(huán)境的復(fù)雜性，對于CAPP系統(tǒng)的用戶而言，不僅需要在開發(fā)階段有較多的介入，而且系統(tǒng)投入正常使用后，還要承擔(dān)較多的系統(tǒng)維護(hù)工作。

四、結(jié)束語

隨著東、南部經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，商用和家用轎車的需求量急劇放大。同時，西部大開發(fā)，以及西電東送、西氣東輸、南水北調(diào)等工程相繼實施，特別是圍繞開發(fā)西部的鐵路、公路建設(shè)進(jìn)一步拉動了我國汽車市場的需求。從2001年開始，整個汽車市場出現(xiàn)了少有的供不應(yīng)求局面，整車和零部件企業(yè)不得不加班加點、開足能力生產(chǎn)。

為此基于CAPP開發(fā)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)將成為提高工廠生產(chǎn)效率的必要因素，同時實現(xiàn)計算機(jī)自動生成最優(yōu)生產(chǎn)工藝，并為工廠降低用人成本，提高了產(chǎn)品的利潤。使工廠在殘酷的市場競爭中，以低產(chǎn)品的價格和高產(chǎn)品的質(zhì)量求得其發(fā)展空間。因此在不久的將來，基于CAPP開發(fā)的管理系統(tǒng)必然會得到各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用。

[1] 孫家廣.計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ).第2版.清華大學(xué)出版社，2000: 247-248

[2] 肖偉躍．CAPP 中的智能信息處理技術(shù).第1版.國防科技大學(xué)出版社，2002:1-2：10-12

[3] 趙汝嘉，孫波.計算機(jī)輔助工藝設(shè)計(CAPP)．第1版.機(jī)械工業(yè)出版社，2003:144-145

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