本文根據(jù)CAPP的發(fā)展，通過(guò)分析當(dāng)前制造業(yè)企業(yè)在CAPP應(yīng)用中存在的不足和問(wèn)題，探討工業(yè)化后的CAPP技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和主要的技術(shù)突破方向。
一、CAPP發(fā)展簡(jiǎn)述
自從1965年Niebel首次提出CAPP思想，迄今30多年，CAPP領(lǐng)域的研究得到了極大的發(fā)展，期間經(jīng)歷了檢索式、派生式、創(chuàng)成式、混合式、專家系統(tǒng)、工具系統(tǒng)等不同的發(fā)展階段，并涌現(xiàn)了一大批CAPP原型系統(tǒng)和商品化的CAPP系統(tǒng)。
在CAPP工具系統(tǒng)出現(xiàn)以前，CAPP的目標(biāo)一直是開(kāi)發(fā)代替工藝人員的自動(dòng)化系統(tǒng)，而不是輔助系統(tǒng)，即強(qiáng)調(diào)工藝設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和智能化。但由于工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)域的個(gè)性化、復(fù)雜性，工藝設(shè)計(jì)理論多是一些指導(dǎo)性原則、經(jīng)驗(yàn)和技巧，因此讓計(jì)算機(jī)完全替代工藝人員進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的愿望是良好的，但研究和實(shí)踐證明非常困難，能夠部分得到應(yīng)用的至多是一些針對(duì)特定行業(yè)、特定企業(yè)甚至是特定零件的專用CAPP系統(tǒng)，還沒(méi)有能夠真正大規(guī)模推廣應(yīng)用的實(shí)用的CAPP系統(tǒng)。
在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上， 開(kāi)目公司在國(guó)內(nèi)率先提出了CAPP工具化的思想：CAPP是將工藝人員從許多工藝設(shè)計(jì)工作中解脫出來(lái)的一種工具；自動(dòng)化不是CAPP唯一的目標(biāo)；實(shí)現(xiàn)CAPP系統(tǒng)的以人為本的宜人化的操作、高效的工藝編制手段、工藝信息自動(dòng)統(tǒng)計(jì)匯總、與CAD/ERP/PDM系統(tǒng)的信息集成、具有良好的開(kāi)放性與集成性是工具化 CAPP系統(tǒng)研究和推廣應(yīng)用的主要目標(biāo)。
工具化CAPP的思想在商業(yè)上獲得了極大的成功，使得CAPP真正從實(shí)驗(yàn)室走向了市場(chǎng)和企業(yè)。借助于工具化的CAPP系統(tǒng)，上千家的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工藝設(shè)計(jì)效率的提升，促進(jìn)了工藝標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了與企業(yè)其它應(yīng)用系統(tǒng)CAD/PDM/ERP等的集成，有力地促進(jìn)了企業(yè)信息化建設(shè)。
工具化CAPP以后，CAPP如何發(fā)展？在探討這個(gè)問(wèn)題之前，不妨分析一下目前CAPP應(yīng)用中存在的不足和問(wèn)題。
二、當(dāng)前CAPP應(yīng)用中存在的不足與問(wèn)題
1、應(yīng)用范圍偏窄。
目前絕大多數(shù)企業(yè)，CAPP的應(yīng)用集中在機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)，CAPP在企業(yè)的應(yīng)用缺乏應(yīng)有的廣度。實(shí)際上，產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)的工藝設(shè)計(jì)通常涉及到產(chǎn)品裝配工藝、機(jī)械加工工藝、鍛造工藝、鈑金沖壓工藝、焊接工藝、熱表處理工藝、毛坯制造工藝等各類工藝設(shè)計(jì)。CAPP應(yīng)用應(yīng)從以零組件為主體對(duì)象的局部應(yīng)用走向以整個(gè)產(chǎn)品為對(duì)象的全生命周期的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)與管理的一體化，建立企業(yè)級(jí)的工藝信息系統(tǒng)。
2、應(yīng)用水平偏淺。
目前絕大部分企業(yè)CAPP的應(yīng)用停留在工藝卡片的編輯、工藝信息的統(tǒng)計(jì)匯總、工藝流程和權(quán)限的管理與控制方面，有效地提高了工藝設(shè)計(jì)的效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平，這是CAPP應(yīng)用的基礎(chǔ)。但CAPP應(yīng)用的深度還不夠，還不能有效地總結(jié)行業(yè)工藝 “設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”和“設(shè)計(jì)知識(shí)”，從根本上解決企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的工藝師匱乏的問(wèn)題。目前通用的CAPP 系統(tǒng)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝知識(shí)的總結(jié)、積累和應(yīng)用，如何提高CAPP系統(tǒng)的知識(shí)水平，實(shí)現(xiàn)CAPP的有限智能，是企業(yè)關(guān)心的問(wèn)題，也是CAPP軟件廠商需要考慮的問(wèn)題。解決了工藝設(shè)計(jì)效率、標(biāo)準(zhǔn)化、集成的問(wèn)題，下一步如何幫助企業(yè)總結(jié)工藝知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是CAPP應(yīng)用的關(guān)鍵。
3、基于三維CAD的工藝設(shè)計(jì)與管理。
隨著三維CAD在國(guó)內(nèi)制造業(yè)的廣泛推廣應(yīng)用，三維CAD在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)成為我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主流設(shè)計(jì)工具。隨著設(shè)計(jì)手段的變革，工藝設(shè)計(jì)跟著需要變革。工藝如何和三維CAD進(jìn)行集成，工藝如何基于三維CAD進(jìn)行加工工藝設(shè)計(jì)和裝配工藝設(shè)計(jì)等等，目前在很多企業(yè)都有迫切的需求。現(xiàn)階段，CAPP的應(yīng)用基本上基于二維CAD進(jìn)行，與三維CAD的集成應(yīng)用還處于起步階段，有待研究和突破。
4、CAPP系統(tǒng)與其它應(yīng)用系統(tǒng)的集成。
工藝是設(shè)計(jì)和制造的橋梁，工藝的數(shù)據(jù)是產(chǎn)品全生命周期中最重要的數(shù)據(jù)之一，工藝數(shù)據(jù)同時(shí)是企業(yè)編排生產(chǎn)計(jì)劃、制定采購(gòu)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在企業(yè)的整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)中起著重要的作用。CAPP需要與企業(yè)的各種應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，包括CAD/PDM/ERP/MES等等。由于不少企業(yè)CAD、 CAPP、ERP的應(yīng)用是分階段、不同時(shí)期應(yīng)用的，目前還存在著信息的孤島，工藝數(shù)據(jù)的價(jià)值還沒(méi)有得到有效的發(fā)揮和利用。
5、CAPP與PDM中的管理功能的沖突。
近年來(lái)，隨著CAPP功能不斷擴(kuò)展，一些CAPP系統(tǒng)逐漸增加了工藝管理的內(nèi)容，包括權(quán)限管理、流程管理、更改管理，并在工藝部門得到了一些應(yīng)用。隨著企業(yè)PDM的實(shí)施推廣應(yīng)用，隨之帶來(lái)的不可忽視的問(wèn)題是：CAPP自身的管理功能和PDM的管理功能發(fā)生了沖突。商品化的PDM系統(tǒng)本身提供了完善的角色權(quán)限管理、流程管理、任務(wù)管理等功能，因此CAPP的工藝管理功能已經(jīng)與PDM中管理功能發(fā)生了沖突和矛盾，不僅造成了企業(yè)集成上的困惑，也造成了企業(yè)在信息化過(guò)程中的重復(fù)投資。
三、CAPP的發(fā)展趨勢(shì)
縱觀CAPP發(fā)展的歷程，可以看到CAPP的研究和應(yīng)用始終圍繞著兩方面<
