摘要：為了縮短工藝設(shè)計(jì)的時(shí)間，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，減輕設(shè)計(jì)員的工作強(qiáng)度，我國(guó)的很多企業(yè)都采用了CAPP構(gòu)件復(fù)用技術(shù)，CAPP構(gòu)件復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用，方便了企業(yè)對(duì)PDM，ERP等系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)對(duì)自身數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的工藝產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)生產(chǎn)和管理。該文通過(guò)對(duì)有關(guān)資料的剖析和總結(jié)，明確了一些與計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）有關(guān)的概念，給出了CAPP構(gòu)件復(fù)用技術(shù)研究方向和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：CAPP；構(gòu)件復(fù)用；技術(shù)研發(fā)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）16-3892-02

在產(chǎn)品從概念到實(shí)際應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程中，工藝設(shè)計(jì)是其重要組成部分，它是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的處理，加工技術(shù)和過(guò)程確定的步驟。工藝設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)需要依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和制造資源等因素來(lái)制定，它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有直接的影響，此外，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)管理和工作調(diào)度等過(guò)程都會(huì)有影響。CAPP是計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的英文縮寫(xiě)和簡(jiǎn)稱，它的功能是用來(lái)制定一些機(jī)械零件的加工的工藝過(guò)程，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，CAPP構(gòu)件復(fù)用技術(shù)，不單單只是對(duì)產(chǎn)品和軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而是產(chǎn)品信息的采集、交匯、處理等多項(xiàng)功能。

在產(chǎn)品的研發(fā)制造過(guò)程中，工藝設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵步驟，它直接決定著產(chǎn)品的生產(chǎn)的質(zhì)量、成本以及工作效率。近幾年來(lái)，各大企業(yè)和相關(guān)部門提高了對(duì)工藝規(guī)劃的重視程度。工藝設(shè)計(jì)不僅是產(chǎn)品產(chǎn)出過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，而且對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的有序進(jìn)行起著決定性作用。現(xiàn)階段，CAPP在產(chǎn)品的分析、建模和規(guī)劃等多個(gè)方面，已經(jīng)有了很多的應(yīng)用，許多計(jì)算機(jī)規(guī)劃系統(tǒng)和軟件也已經(jīng)成功的研發(fā)出來(lái)，并在實(shí)際操作中，顯示出明顯的差異，發(fā)展?jié)摿艽蟮耐瑫r(shí)，較明顯的提高了經(jīng)濟(jì)效益。

1 基于構(gòu)件的CAPP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究

CAPP利用計(jì)算機(jī)軟件和硬件的功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)一些數(shù)據(jù)的計(jì)算、邏輯的推理、加工過(guò)程的判斷等功能。當(dāng)前CAPP技術(shù)不只是連接CAD與CAM的重要銜接，也是當(dāng)前企業(yè)信息技術(shù)系統(tǒng)中的重要構(gòu)成，這是因?yàn)镃APP系統(tǒng)對(duì)于諸多的制造產(chǎn)品材料生產(chǎn)過(guò)程中有著較強(qiáng)的依靠性，因此我們對(duì)于應(yīng)用CAPP構(gòu)件復(fù)用技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，主要是針對(duì)當(dāng)前部分在指定的資源材料基礎(chǔ)上，對(duì)于固定的軟件產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)性開(kāi)發(fā)。當(dāng)對(duì)于相應(yīng)開(kāi)發(fā)模式的系統(tǒng)化制定，因此使得CAPP系統(tǒng)性的通用性能差、開(kāi)發(fā)效率低等諸多問(wèn)題的核心所在。在近幾年，我們國(guó)內(nèi)大量使用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，基本上是從托張式變?yōu)榱朔植际剑沟孟到y(tǒng)軟件產(chǎn)品的壽命要不斷縮短，而新的產(chǎn)品更新速度也不斷頻率加快，這對(duì)未來(lái)CAPP系統(tǒng)化的集成、智能等方面不斷提出了新的要求。

在基于構(gòu)件復(fù)用的應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中，引入計(jì)算機(jī)硬件總線的設(shè)計(jì)思路，將應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)劃分為系統(tǒng)框架開(kāi)發(fā)和構(gòu)件的獲取兩個(gè)部分，最后再進(jìn)行組裝，完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。下圖為基于構(gòu)件的CAPP應(yīng)用系統(tǒng)的層次體系結(jié)構(gòu)。

以 PDM 或 PLM 為平臺(tái)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，建立以ERP為平臺(tái)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，將制造參數(shù)傳到此系統(tǒng)，工藝規(guī)劃中需要的人力、機(jī)械、原料的活動(dòng)都作為生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入；然后，設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)還必須把工藝設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)信息傳到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，用來(lái)幫助自動(dòng)建立車間的生產(chǎn)流水賬，以及建立產(chǎn)品制造質(zhì)量管理計(jì)劃；以 ERP為平臺(tái)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)和以CAPP的數(shù)據(jù)為紐帶，二者的完美結(jié)合，建立了完整的企業(yè)生產(chǎn)管理部門與車間底層管理部門的有效溝通。

上圖中，最高層都是應(yīng)用程序，由一系列的應(yīng)用程序組合而成。應(yīng)用程序的領(lǐng)域連接著用戶與構(gòu)件，為使用者提供操作構(gòu)件的用戶操作界面。用戶與構(gòu)件以及構(gòu)件之間，在領(lǐng)域軟總線上通過(guò)請(qǐng)求和服務(wù)來(lái)完成自身和系統(tǒng)的功能。中間還有一層是構(gòu)件層，并把構(gòu)件層分成三部分，其它系統(tǒng)構(gòu)件，構(gòu)件庫(kù)管理構(gòu)件，構(gòu)件庫(kù)管理系統(tǒng)。最后的一層就是數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用程序領(lǐng)域不能和數(shù)據(jù)庫(kù)直接取得聯(lián)系，而是必須要通過(guò)相應(yīng)的構(gòu)件操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 CAPP應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 CAPP應(yīng)用現(xiàn)狀

眾所周知，在國(guó)外，CAPP系統(tǒng)領(lǐng)域一直對(duì)自身的自動(dòng)化與智能化趨勢(shì)有新的追求，能夠使得CAPP與CAM結(jié)合的更加緊密，進(jìn)而能夠成為CAM的一部分。另外，我們說(shuō)國(guó)內(nèi)對(duì)于CAPP構(gòu)件復(fù)用技術(shù)的研究工作，逐漸從曾經(jīng)對(duì)零件的開(kāi)發(fā)研究，發(fā)展到對(duì)企業(yè)系統(tǒng)性工程的應(yīng)用范圍來(lái)使用地更加寬泛，也有著更加明顯的功用。整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行組織，進(jìn)而達(dá)到工藝規(guī)劃的優(yōu)越性目標(biāo)。在目前，我國(guó)華中科技大學(xué)CAD中心實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)了這個(gè)系統(tǒng)，它能夠代表著CAPP系統(tǒng)技術(shù)的最新的領(lǐng)先水平與能力。

然而在國(guó)內(nèi)，CAPP構(gòu)件復(fù)用技術(shù)的系統(tǒng)性研究是從我國(guó)上個(gè)世紀(jì)八十年代開(kāi)始的，到現(xiàn)在有著二十余年的研究歷史與經(jīng)驗(yàn)。并且相關(guān)工作者也逐漸意識(shí)到現(xiàn)代CAPP工程開(kāi)發(fā)方向的重要性，并且已經(jīng)著手CAPP這方面的研發(fā)工作。到目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)商品化的大多是CAPP的工具系統(tǒng)，這一類系統(tǒng)應(yīng)用性較強(qiáng)，自動(dòng)化程度較差，只是作為一種“輔助工具”而已，因此這些軟件工具過(guò)于強(qiáng)調(diào)了工藝設(shè)計(jì)師在現(xiàn)代CAPP系統(tǒng)中所具有的主導(dǎo)性作用，因而降低了自身自動(dòng)化的程度趨勢(shì)，從表面上來(lái)看這似乎是一次退化，但是卻逐漸一步步進(jìn)步。這種現(xiàn)代系統(tǒng)十分方便于日常推廣，并且不受相關(guān)產(chǎn)品雷系與制造方面的自然環(huán)境禁錮，只需要通過(guò)人為定制就能夠投入使用進(jìn)來(lái)。

2.2 發(fā)展趨勢(shì)

隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)新技術(shù)的出現(xiàn)，工藝信息備受企業(yè)關(guān)注，以往的CAPP系統(tǒng)局限性較大，只應(yīng)用于制定工藝規(guī)劃，在新的發(fā)展前提下，它已經(jīng)不能滿足企業(yè)信息化的新要求。

工藝的制定是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，各企業(yè)的產(chǎn)品更是花樣繁多，要開(kāi)發(fā)本企業(yè)專用的 CAPP 系統(tǒng)，滿足自身的需要，不但工作量巨大，而且財(cái)力、物力消耗也很大，不符合現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律。這就需要科研人員研發(fā)出一種新型工具型的 CAPP 系統(tǒng)，這個(gè)工具系統(tǒng)的每個(gè)功能被分解為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)單元，各企業(yè)可以根據(jù)自己的不同的需要，對(duì)這些獨(dú)立的單元，進(jìn)行簡(jiǎn)單的二次開(kāi)發(fā)組合，來(lái)研究出屬于本企業(yè)的 獨(dú)特的CAPP 系統(tǒng)。

由于現(xiàn)階段，CAPP系統(tǒng)還僅僅局限于單一智能技術(shù)的研究方面，其中有的系統(tǒng)研發(fā)人員過(guò)分追求自動(dòng)化，把CAPP作為一種取代工具，并不是幫助工藝設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的工具。針對(duì)目前這種情況，有的學(xué)者提人機(jī)結(jié)合的智能綜合系統(tǒng)的概念，這是一種智能技術(shù)與CAPP系統(tǒng)有效結(jié)合的設(shè)想，目前仍處于概念階段，還有待設(shè)計(jì)者們進(jìn)一步的探討和研究。

3 結(jié)束語(yǔ)

從世界先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展歷程中，可以看的出，未來(lái)的制造是集成化和智能化的時(shí)代，“全球化”、“網(wǎng)絡(luò)化”的制造方式必然出現(xiàn)，然而，CAPP系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝過(guò)程的前提，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制造融合的重要手段。我們可以從現(xiàn)代國(guó)內(nèi)制造技術(shù)發(fā)展水平與基本國(guó)情來(lái)看，當(dāng)前CAPP的現(xiàn)代發(fā)展能夠滿足于新時(shí)期技術(shù)的發(fā)展方向需求，針對(duì)系統(tǒng)化角度來(lái)說(shuō)，我們對(duì)于現(xiàn)代產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)與軟件CAPP系統(tǒng)化集成與智能化趨勢(shì)技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究，把CAPP技術(shù)的研發(fā)工作提高到新的歷史階段。

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