关于CAPP技术应用的探究

【摘要】随着计算机在制造型企业中的广泛应用，通过计算机进行工艺的辅助设计已成为可能，CAPP的应用将为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，并为广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。选取一个适宜本企业生产及管理环境的CAPP系统不但能充分发挥计算机辅助工艺设计的优越性，更能为企业数据信息的集成打下良好的基础。

【关键词】CAPP的概念 ；CAPP的原理；CAPP的类型；CAPP技术的意义；CAPP的现状

一、CAPP基本概念及原理

CAPP的开发、研制是从20世纪60年代末开始的，在制造自动化领域，CAPP的发展是最迟的部分。世界最早研究CAPP的国家是挪威，始于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS；1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。在CAPP发展史上具有里程碑意义一的是CAM-I于 1976年推出的CAM-ISAutomated Process Planning系统。取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。目前对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺设计已成为公认的释义。

我国对CAPP的研究始于20世纪80年代初，迄今为止，在国内学术会议、刊物上发表的CAPP系统已超过50个，但被工厂、企业正式应用的只是少数，真正形成商品化的CAPP系统还不多。

计算机辅助工艺设计的原理正是基于人工设计的过程及需要解决问题而提出的：第一，产品零件的数据信息应能利用，并建立零件信息的数据库；第二，工艺人员的工艺经验、工艺知识能够得到充分的利用和共享；第三，制造资源、工艺参数等以适当的形式建立制造资源和工艺参数库；第四，充分利用标准工艺生成新的工艺文件。

二、CAPP系统的分类

（一）派生式CAPP系统

建立在成组技术（GT）的基础上，它的基本原理是利用零件的相似性即相似零件有相似工艺规程。一个新零件的工艺规程是通过检索系统中已有的相似零件的工艺规程并加以筛选或编辑而成的。计算机内存储的是一些标准工艺过程和标准工序。从设计角度看，与常规工艺的类比设计相同，也就是用计算机模拟人工设计的方式，其继承和应用的是标准工艺。派生式系统必须有一定量的样板（标准）工艺文件，在已有文件的基础上修改编制生成新的文件。

（二）创成式CAPP系统

创成式系统的工艺规程是根据程序中所反映的决策逻辑和制造工程数据信息生成的，这些信息主要是有关各种加工方法的能力和对象、各种设备及刀具的适用范围等一系列的基本知识。工艺决策中的各种决策逻辑存入相对独立的工艺知识库，供主程序调用。向创成式系统输入待加工零件的信息后，系统能自动生成各种工艺规程文件，用户不需或略加修改即可。创成式系统不需要派生法中的样板工艺文件，在创成系统中只有决策逻辑与规则，系统必须读取零件的全面信息，在此基础上按照程序所规定的逻辑规则自动生成工艺文件。

（三）综合式CAPP系统

综合式系统是将派生式、创成式与人工智能结合在一起，综合而成的。

三、发展CAPP技术的意义

一个好的工艺设计工程师必须具备的条件：具有丰富的生产经验；熟知企业的各种设备的使用情况；熟知企业内各种生产工艺方法；熟知企业内各种与生产加工有关的规范；熟知与生产管理有关的各种规章制度；能与有关各方保持友好的协作。具有丰富经验的工艺工程师在发达国家常常感到人数不足。在美国，工艺人员一般年龄在40岁以上，并有丰富的生产车间工作经验；在英国，工艺工程师平均年龄为55岁。通过对年龄数据的统计，反映了工艺设计要求工艺工程师有多年的生产实践经验。

传统的工艺设计存在的缺点：①对工艺设计人员的要求高。②工作量大，效率低下。③无法利用CAD的图形、数据。④难以保证数据的准确性。⑤信息不能共享。应用CAPP技术将缩短设计周期，对修改和变更设计能快速做出响应；工艺人员的经验能够得到充分的积累和继承；减少编制工艺文件的工作量和产生错误的可能性并为建立计算机制造系统打下基础。

四、目前国内企业应用CAPP技术的现状

通过对国内部分设计院、企业所做的调研大部分企业对CAPP系统的应用情况不令人乐观。大部分企业的工艺设计仍然采用手工设计的方式，CAPP的应用仍是空白。较偏远地区的企业，特别是那些中小企业，不光CAPP的应用是一片空白，计算机的应用状况也令人担忧；部分企业在计算机技术和CAD的应用较为普及以后，工艺设计成为企业的薄弱环节。有些企业自己在Word、Excel或AutoCAD上绘制出工艺卡片的空白表格，在此基础上进行工艺规程的设计。此种设计方式也是利用计算机进行辅助工艺设计，因此，也可称作CAPP，但此类CAPP所生成的工艺规程是以文本文件的形式存在的，工艺部门只生成文本文件，企业无法对工艺数据进行有效的管理；部分企业已充分认识到工艺设计的重要性，并购买了部分商品化的CAPP系统，但由于企业对CAPP认识还存在一些误区，因此，CAPP的应用还不尽如人意。

目前大部分企业都已意识到了CAPP技术应用的必要性，但企业在CAPP系统的选择和应用上还存在较多的误区和较大的盲目性，主要表现在盲目追求设计的自动化、最优化，而不注重基础数据的准备、基础技术的稳固发展和人员素质的提高。

五、结语

总之，CAPP系统的实施应能提高工艺设计的质量，缩短生产准备周期，并将工艺设计人员从大量繁琐、重复的劳动中解放出来。但企业应充分考虑自身的实际情况选择CAPP软件。

参考文献

[1] 严新民.计算机集成制造系统[M].西安：西北工业大学出版社，1999.

[2] 邵新宇，蔡力钢.现代CAPP技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2004..