CAPP在生產企業的應用

遼寧曙光汽車集團有限公司黃海汽車研究院 劉 斐 郭 偉

CAPP在生產企業的應用

遼寧曙光汽車集團有限公司黃海汽車研究院 劉 斐 郭 偉

本文概括的介紹CAPP的發展和在生產企業中的應用情況。

CAPP 工藝 管理

一、 CAPP的基本概念及發展概述

計算機輔助工藝設計是指在人和計算機組成的系統中，以人為中心，根據產品設計數據。人、機交互地或由計算機自動地生成產品加工方法和工藝規程，也是將產品設計信息與制造環境提供的所有可能的加工能力信息進行匹配與優化的過程。CAPP技術的出現使利用計算機輔助編制工藝規程成為可能，從而使工藝人員從繁瑣重復的事務性工作中解脫出來，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產準備周期，提高產品制造質量，進而縮短整個產品的開發周期。另一方面也降低了對工藝人員的技術要求，減少了單位用人成本，進而提高了生產的產品的利潤。

CAPP的研究始于60年代中期，1969年挪威發表的第一個CAPP系統AUTOPROS，它是根據成組技術原理，利用零件的相似性去檢索和修改標準工藝過程的形式形成以相應零件的工藝規程。AUTOPROS系統的出現，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。這是一種可在微機上運行的結構簡單的小型程序系統，其工作原理也是基于成組技術原理。1985年1月CIRP（International Institution for Production Engineering Research：國際生產工程學會）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“計算機輔助/智能工藝過程設計”，1987年6月CIRP又舉行了CAPP的專題學術研討會，從而CAPP系統的研究進入了一個嶄新的時代。

我國對CAPP的研究始于20世紀80年代，迄今為止一共產生了四代產品。第一代產品：1982-1995/基于智能化專家系統思想開發的CAPP系統。第二代產品：1995-2000/基于低端數據庫（FoxPro等）開發的CAPP系統。第三代產品：1996-目前/基于AutoCAD或自主（CAD）圖形平臺開發的CAPP系統。第四代產品：2000-目前/基于數據庫開發、注重數據的管理與集成的綜合式平臺類CAPP系統。綜合了前三代產品的優點和長處，代表了現代CAPP技術的主流發展方向，受到國內大中型企業的廣泛認可，事實也證明這種CAPP系統是企業信息化建設的基石。

二、 CAPP的基本類型

（1）交互式CAPP系統采用人機對話的方式基于標準工步、典型工序進行工藝設計，工藝規程的設計質量對人的依賴性很大。

（2）變異型CAPP系統亦稱派生式CAPP系統。它是利用成組技術將工藝設計對象按其相似性分類成組（簇），為每一組（簇）對象設計典型工藝，并建立典型工藝庫。當為具體對象設計工藝時，CAPP系統按零件（部件或產品）信息和分類編碼檢索相應的典型工藝，并根據具體對象的結構和工藝要求，修改典型工藝，直至滿足實際生產的需要。

（3）創成型CAPP系統是根據工藝決策邏輯與算法進行工藝過程設計的，它是從無到有自動生成具體對象的工藝規程。創成式CAPP系統工藝決策時不需人工干預，因此易于保證工藝規程的一致性。

（4）綜合式CAPP系統是將派生式、創成式和交互式CAPP的優點集為一體的系統。目前，國內很多CAPP系統

三、CAPP的開發及應用

采用這類模式。

（5）CAPP專家系統是一種基于人工智能技術的CAPP系統，也稱智能型CAPP系統。專家系統和創成式CAPP系統都以自動方式生成工藝規程，其中創成式CAPP系統是以邏輯算法加決策表為特征的，而專家系統則以知識庫加推理機為特征的。

應該指出的是在系統更新階段，按用戶的需求，系統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。為了使CAPP系統具有強大的生命力，開發實用的CAPP系統時，應遵循總體規劃、目標明確、實施和效益突出的準則。只有實用性強，符合用戶當前的需求才能取得明顯的效益，從而引起工業界的重視，使進一步推廣應用CAPP系統局面能打開。但另一方面，為了適應企業制造技術進步給機械加工帶來的影響，CAPP系統的適應性也極為重要，即應能讓用戶按系統指南去修改數據文件和部分工藝過程決策規則來完善CAPP系統，使之適應變化。此外，CAPP系統還應有一定的通用性和可擴展性，以方便系統的更新，逐步提高系統的先進水平。CAPP軟件與其他任何軟件一樣，無論在開發過程中還是在應用完善更新過程中，開發單位需要用戶協作和用戶使用情況的反饋，用戶也需要開發人員的指導，互通有無，共同來發展CAPP軟件，并不斷的提高水平。

由于制造環境的復雜性，對于CAPP系統的用戶而言，不僅需要在開發階段有較多的介入，而且系統投入正常使用后，還要承擔較多的系統維護工作。

四、結束語

隨著東、南部經濟的迅猛發展，商用和家用轎車的需求量急劇放大。同時，西部大開發，以及西電東送、西氣東輸、南水北調等工程相繼實施，特別是圍繞開發西部的鐵路、公路建設進一步拉動了我國汽車市場的需求。從2001年開始，整個汽車市場出現了少有的供不應求局面，整車和零部件企業不得不加班加點、開足能力生產。

為此基于CAPP開發的生產管理系統將成為提高工廠生產效率的必要因素，同時實現計算機自動生成最優生產工藝，并為工廠降低用人成本，提高了產品的利潤。使工廠在殘酷的市場競爭中，以低產品的價格和高產品的質量求得其發展空間。因此在不久的將來，基于CAPP開發的管理系統必然會得到各行各業的廣泛應用。

[1] 孫家廣.計算機輔助設計技術基礎.第2版.清華大學出版社，2000: 247-248

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

[3] 趙汝嘉，孫波.計算機輔助工藝設計(CAPP)．第1版.機械工業出版社，2003:144-145

book=77,ebook=235