計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（Computer AidedProcess Pianning）即CAPP，通常指機(jī)械產(chǎn)品零件制造工藝過(guò)程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與文檔編制。傳統(tǒng)上CAPP 是狹義的，它只面向零件，主要是機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)，而且常常是車間一級(jí)的。后來(lái)逐步擴(kuò)充到各種專業(yè)的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)乃至工藝信息管理。
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、并行工程（CE）、智能制造系統(tǒng)（IMS）、虛擬制造系統(tǒng)（VMS）、敏捷制造（AM）等先進(jìn)制造系統(tǒng)的發(fā)展，無(wú)論從廣度上還是從深度上，都對(duì)CAPP 的發(fā)展提出了更新更高的要求。
工藝過(guò)程設(shè)計(jì)是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的橋梁，是整個(gè)制造系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和制造成本具有極為重要的影響。應(yīng)用CAPP(ComputerAided Process Planning)技術(shù)，可以使工藝人員從繁瑣重復(fù)的事務(wù)性工作中解脫出來(lái)，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(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。從發(fā)展看，CAPP可以從根本上改變工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的“個(gè)體”勞動(dòng)與“手工”勞動(dòng)性質(zhì)，提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量，并為制定先進(jìn)合理的工時(shí)定額，改善企業(yè)管理提供科學(xué)依據(jù)；同時(shí)還可以逐步實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的自動(dòng)化及工藝過(guò)程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)化。企業(yè)信息化將信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，帶動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和工具的創(chuàng)新，企業(yè)管理模式的創(chuàng)新，企業(yè)間協(xié)作關(guān)系的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過(guò)程控制的智能化、制造裝備的數(shù)字化、咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，全面提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
我國(guó)企業(yè)信息化工程帶動(dòng)了CAPP技術(shù)的深入應(yīng)用和發(fā)展，通過(guò)應(yīng)用CAPP技術(shù)，開(kāi)發(fā)工藝信息管理系統(tǒng)，以解決企業(yè)中關(guān)鍵的工藝信息共享瓶頸問(wèn)題。本文將通過(guò)分析CAPP研究現(xiàn)狀及企業(yè)信息化工程對(duì)CAPP的需求，論述現(xiàn)代CAPP技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。
1 CAPP技術(shù)研究現(xiàn)狀分析
從20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在CAPP技術(shù)的研究與系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上已投入大量的資金與力量，在智能化決策及與其它應(yīng)用系統(tǒng)的集成化方面提出了許多技術(shù)方案，并已開(kāi)發(fā)出為數(shù)眾多的CAPP系統(tǒng)。主要技術(shù)研究成果集中在零件信息描述、工程知識(shí)處理、工藝決策專家系統(tǒng)、CAD／CAPP／CAM集成等方面。在所開(kāi)發(fā)的CAPP系統(tǒng)中，有些系統(tǒng)已得到實(shí)際應(yīng)用，少數(shù)已商品化。但總的來(lái)看，在商品化軟件出現(xiàn)以前，CAPP的研究開(kāi)發(fā)方向存在與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)的偏差。主要是應(yīng)用范圍劃得過(guò)窄、決策技術(shù)目標(biāo)定得過(guò)高、工藝信息及文件管理沒(méi)有考慮、軟件的工程化／商品化重視不夠，導(dǎo)致大多數(shù)軟件實(shí)用水平很差，或者很難擴(kuò)大應(yīng)用范圍，同CAD、CAM、MIS、PDM等相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)相比，在應(yīng)用范圍和水平上差距相當(dāng)大。從1995年前后，CAPP的實(shí)用化問(wèn)題引起研究者和企業(yè)技術(shù)工作者的重視，以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化為目標(biāo)或強(qiáng)調(diào)CAPP應(yīng)用中計(jì)算機(jī)的輔助作用的實(shí)用化CAPP系統(tǒng)成為新的主題。許多企業(yè)應(yīng)用了基于Office或CAD等通用軟件開(kāi)發(fā)工藝卡片填寫(xiě)系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，很多只是基于簡(jiǎn)單模板的計(jì)算機(jī)出卡片，僅取得了一定的應(yīng)用效果，但也有不少是企業(yè)在工藝標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的基礎(chǔ)上花費(fèi)大量人力、物力所開(kāi)發(fā)出來(lái)的，且取得的很好的應(yīng)用效果。許多企業(yè)應(yīng)用了基于Office或CAD等通用軟件開(kāi)發(fā)工藝卡片填寫(xiě)系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，很多只是基于簡(jiǎn)單模板的計(jì)算機(jī)出卡片，僅取得了一定的應(yīng)用效果，但也有不少是企業(yè)在工藝標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的基礎(chǔ)上花費(fèi)大量人力、物力所開(kāi)發(fā)出來(lái)的，且取得的很好的應(yīng)用效果。1997年以來(lái)，國(guó)內(nèi)推出了幾個(gè)商品化CAPP系統(tǒng)，其中許多是基于AutoCAD和其它一些圖形系統(tǒng)的工藝卡片填寫(xiě)工具系統(tǒng)。這類系統(tǒng)片面強(qiáng)調(diào)工設(shè)計(jì)的“所見(jiàn)即所得”，完全以文檔為核心，忽視企業(yè)信息化中產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)的重要性，存在難以保證產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、一致性和進(jìn)行工藝信息集成的致命問(wèn)題。這類系統(tǒng)基本為文件形式進(jìn)行管理，有些雖然宣稱以數(shù)據(jù)庫(kù)管理，事實(shí)上是基于文件封裝概念的管理，產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和工藝信息集成等問(wèn)題仍無(wú)法解決。也有一些CAPP系統(tǒng)從信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)角度，分析產(chǎn)品工藝文件中所涉及的數(shù)據(jù)／信息，建立結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型，并以模型驅(qū)動(dòng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了模型驅(qū)動(dòng)下的“所見(jiàn)即所得”工藝設(shè)計(jì)界面，為工藝信息的可靠、有效集成和CAPP的深入應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。這類的CAPP系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，工藝?yán)硪子趯?shí)現(xiàn)，能夠保證產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、一致性和進(jìn)行工藝信息集成，實(shí)現(xiàn)了工藝設(shè)計(jì)與工藝管理一體化、工藝信息的數(shù)字化和集成化，體現(xiàn)了企業(yè)信息化技術(shù)及現(xiàn)代先進(jìn)制造思想，是當(dāng)前CAPP發(fā)展和應(yīng)用的主流。企業(yè)對(duì)CAPP的應(yīng)用越來(lái)越重視，目前很多企業(yè)都在不同程度上應(yīng)用了CAPP技術(shù)，對(duì)CAPP提出了更多需求，將大大推動(dòng)CAPP技術(shù)研究及工程化發(fā)展。
2 CAPP的最新技術(shù)
2.1 并行CAPP
（l）CAPP與CAD的并行。
主要體現(xiàn)在CAPP能在CAD產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為CAD提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝性反饋，對(duì)設(shè)計(jì)方案和結(jié)果進(jìn)行可制造性分析和評(píng)價(jià)，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，確保設(shè)計(jì)的合理性，減少設(shè)計(jì)反復(fù)。目前主要的方法是建立可制造性綜合評(píng)價(jià)功能模塊或子系統(tǒng)，根據(jù)零件信息、制造資源信息，在一定工藝原則指導(dǎo)下，建立評(píng)價(jià)函數(shù)，對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性、加工工藝性等進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
（2）CAPP與車間作業(yè)計(jì)劃的并行集成。
非線性工藝設(shè)計(jì)：通過(guò)產(chǎn)生被加工零件的多個(gè)具有不同優(yōu)先級(jí)并可供選擇的工藝方案，為車間調(diào)度提供一定程度的柔性；
閉環(huán)工藝設(shè)計(jì)：通過(guò)接收車間資源信息的動(dòng)態(tài)反饋，產(chǎn)生實(shí)時(shí)優(yōu)化的工藝方案；
分布式工藝設(shè)計(jì)：通過(guò)劃分階段，如預(yù)設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段等，在不同的階段分別實(shí)現(xiàn)CAPP與車間作業(yè)計(jì)劃之間交互、協(xié)調(diào)、合作的工作方式，兩者之間并行集成。所采用的階段劃分、分布、并行的方法，被認(rèn)為是一種理想的集成方法。
2.2 智能CAPP
80年代專家系統(tǒng)被引入CAPP，專家系統(tǒng)反映智能技術(shù)中的符號(hào)主義，通過(guò)符號(hào)處理和推理機(jī)制實(shí)現(xiàn)人類的邏輯推理能力。CAPP專家系統(tǒng)主要研究知識(shí)表達(dá)及處理技術(shù)，工藝決策過(guò)程模型及算法。多年來(lái)專家系統(tǒng)技術(shù)不僅在創(chuàng)成式系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，而且在修訂式系統(tǒng)中也得到一定程度的應(yīng)用，比如基于實(shí)例的推理技術(shù)就是其一。近來(lái)，還興起了復(fù)合智能系統(tǒng)的研究，即將專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，以獲得更高的智能；以及多智能體技術(shù)的應(yīng)用等。此外，遺傳算法、模糊推理技術(shù)也在若干原型系統(tǒng)中得到采用。
2.3 分布式CAPP
縱向分布式：CAPP系統(tǒng)的工作具有明顯的層次性，不同層次的子系統(tǒng)或功能模塊可組成分布式系統(tǒng)，稱為縱向分布。在這種系統(tǒng)中，工藝路線設(shè)計(jì)及原材料、毛坯計(jì)劃由廠級(jí)計(jì)算機(jī)完成；而工序設(shè)計(jì)、特別是NC編程由車間級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。各級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連的，且工程數(shù)據(jù)庫(kù)及工藝知識(shí)庫(kù)是分布式共享的。橫向分布式：實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，零件類別是多種多樣的，不同類別的零件所適用的CAPP設(shè)計(jì)方法也是不同的，可以采用一種由檢索式、派生式、生成式等各種子系統(tǒng)組成的分布式CAPP系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)測(cè)定零件類別，選擇最合適的設(shè)計(jì)方法，各子系統(tǒng)可以通過(guò)公用數(shù)據(jù)庫(kù)相互聯(lián)系，共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)�？v向分布式系統(tǒng)基本上還處于有意義的設(shè)想階段，而橫向分布式已在國(guó)內(nèi)外的一些系統(tǒng)中得到不同程度的體現(xiàn)。
3 CAPP技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 企業(yè)對(duì)CAPP技術(shù)的需求
企業(yè)對(duì)CAPP的技術(shù)需求可以分為以下幾個(gè)方面：
•標(biāo)準(zhǔn)化需求
工藝標(biāo)準(zhǔn)化是CAPP深入應(yīng)用的重要保證。工藝標(biāo)準(zhǔn)化利于提高企業(yè)工藝工作的科學(xué)化、規(guī)范化水平，有利于推廣先進(jìn)的工藝技術(shù)和實(shí)現(xiàn)多品種單件小批量生產(chǎn)的專業(yè)化、自動(dòng)化，從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本。工藝標(biāo)準(zhǔn)化的基本內(nèi)容包括各類工藝術(shù)語(yǔ)、工藝數(shù)據(jù)、典型工藝等不同層次進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、典型化研究等。工藝標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)制造信息化十分關(guān)鍵，是企業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化的重要組成部分。企業(yè)希望通過(guò)CAPP技術(shù)的應(yīng)用，總結(jié)歸納企業(yè)工藝規(guī)范，不斷積累典型工藝、工藝知識(shí)、工藝參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化和提高企業(yè)工藝技術(shù)水平。
•工藝模式變革需求
現(xiàn)有工藝工作是基于手工傳統(tǒng)工作方式形成的工藝設(shè)計(jì)和管理的組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和工作模式，面臨企業(yè)制造信息化和PDM、ERP及OA的集成應(yīng)用，工藝信息化工作必須符合整個(gè)企業(yè)信息化工程的需要，工藝模式也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的變革，適應(yīng)企業(yè)信息化工程需要，提高工藝工作效率和質(zhì)量。工藝模式的研究包括工藝組織結(jié)構(gòu)和功能、審批流程、工藝信息結(jié)構(gòu)、工藝業(yè)務(wù)流程和信息流程等。
•功能需求
企業(yè)中工藝工作一般分為兩個(gè)部分：總體工藝管理和專業(yè)化工藝規(guī)劃。企業(yè)需要CAPP系統(tǒng)能夠全面覆蓋這兩個(gè)方面的工作，包括產(chǎn)品BOM管理、產(chǎn)品工藝性審查、工藝總方案設(shè)計(jì)、材料定額、工藝分工計(jì)劃、工藝編制、工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理、工藝更改控制管理、工藝信息管理、各種各樣工藝技術(shù)文件管理等，同時(shí)滿足產(chǎn)品研發(fā)不同階段工藝設(shè)計(jì)和管理需求。
•面向企業(yè)信息化工程的集成需求
工藝信息是企業(yè)信息集成一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、企業(yè)過(guò)程集成的重要組成部分。企業(yè)信息化工程對(duì)CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用提出了很高的要求：以信息集成、功能集成、過(guò)程集成為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)與PDM/ERP/CAD/CAM/MIS等系統(tǒng)的集成，系統(tǒng)具有較好的開(kāi)放性等。系統(tǒng)實(shí)施采用工程化方法，按照“效益驅(qū)動(dòng)原則”、“標(biāo)準(zhǔn)化原則”、“集成原則”、“改革原則”、“面向用戶原則”等，提高工藝領(lǐng)域及企業(yè)管理的工作效率和質(zhì)量。
3.2 CAPP技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
CAPP技術(shù)的發(fā)展必須符合企業(yè)及企業(yè)信息化工程的需要，當(dāng)前CAPP系統(tǒng)及商品化軟件在企業(yè)中得到了較好的推廣和應(yīng)用，但還很大程度上不能夠滿足企業(yè)當(dāng)前及未來(lái)發(fā)展的要求。
(1)CAPP體系結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)反映了系統(tǒng)的研發(fā)理念和主導(dǎo)思想。隨著CAPP本身和企業(yè)信息化技術(shù)的不斷深入發(fā)展、信息技術(shù)的不斷提升，CAPP的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)體現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：
•Client/Server(C/S)模式與Browser/Server(B/S)模式相結(jié)合
隨著企業(yè)信息化工程的不斷深入，企業(yè)對(duì)工藝管理越來(lái)越重視，更多地需要企業(yè)全局的工藝信息查詢管理、網(wǎng)絡(luò)化的工藝工作協(xié)同和過(guò)程控制、工藝資源的優(yōu)化配置和利用等。目前，大多CAPP系統(tǒng)采用單機(jī)模式或C/S模式，不能實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享、信息集成和過(guò)程集成，現(xiàn)代CAPP必須解決這方面問(wèn)題，采用B/S系統(tǒng)模式實(shí)現(xiàn)工藝信息、過(guò)程的管理與控制。另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化工作、Web方面得到進(jìn)一步發(fā)展，包括J2EE/EJB、ASP、．NET等方面，為現(xiàn)代CAPP采用B/S結(jié)構(gòu)提供了條件。但對(duì)于工藝設(shè)計(jì)、工序圖編輯等工作采用C/S結(jié)構(gòu)更加合適，因此現(xiàn)代CAPP系統(tǒng)應(yīng)是C/S模式與B／S模式有機(jī)結(jié)合，各取所長(zhǎng)。
•廣泛采用組件技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)技術(shù)的層次化結(jié)構(gòu)
企業(yè)工藝工作情況各種各樣、應(yīng)用環(huán)境千差萬(wàn)別、工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各不相同，要求CAPP系統(tǒng)能夠適應(yīng)這種變化，快速定制形成企業(yè)實(shí)用化CAPP系統(tǒng)，現(xiàn)代CAPP應(yīng)廣泛采用組件技術(shù)、對(duì)象處理技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層／對(duì)象層、對(duì)象操作層、事務(wù)處理層、功能層的嚴(yán)格分離，并且還實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、文件服務(wù)器的獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)CAPP系統(tǒng)的組件化，保證系統(tǒng)的開(kāi)放性和可擴(kuò)充性。
•基于三維CAD或/和PDM系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)信息、功能及過(guò)程的集成
信息集成是CAPP永久關(guān)注的焦點(diǎn)，基于二維CAD開(kāi)發(fā)、信息模型驅(qū)動(dòng)的CAPP系統(tǒng)難以完全滿足CAD/CAPP，CAM集成的需要，如三維產(chǎn)品模型不能用于工序圖編輯，二維工序圖信息不能為CAM進(jìn)行數(shù)控編程使用；另外，三維的裝配參裝件圖也提高了裝配工藝的質(zhì)量和實(shí)用性。因此，基于三維CAD開(kāi)發(fā)和應(yīng)用CAPP是現(xiàn)代CAPP技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。PDM系統(tǒng)是企業(yè)信息化工程的集成框架，這一認(rèn)識(shí)得到了普遍的認(rèn)同和實(shí)踐。PDM在電子文檔的管理、產(chǎn)品BOM的管理、工作流程管理等方面具有較為完善的機(jī)制和功能，同時(shí)作為企業(yè)信息化工程工作平臺(tái)，要求相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)包括CAD、CAPP、CAM等與PDM系統(tǒng)緊密集成。利用PDM作為工作平臺(tái)、利用PDM現(xiàn)有機(jī)制和功能，進(jìn)行緊密集成開(kāi)發(fā)，是現(xiàn)代CAPP的又一重要方向。
(2)CAPP的功能
傳統(tǒng)意義上的CAPP僅完成工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)，并沒(méi)有完整地涉及到企業(yè)工藝技術(shù)部門(mén)的所有工藝工作，尤其是大量、煩瑣的工藝信息的動(dòng)態(tài)管理工作。而在實(shí)際生產(chǎn)中，工藝設(shè)計(jì)只是工藝信息生成和處理全過(guò)程中的一部分工作，因而僅僅提高工藝設(shè)計(jì)局部高效率并不能帶來(lái)整個(gè)企業(yè)工藝技術(shù)工作整體的高效率。為了滿足企業(yè)對(duì)工藝設(shè)計(jì)及工藝管理工作的需求，現(xiàn)代CAPP系統(tǒng)必須具有以下幾個(gè)方面的功能：
•綜合工藝設(shè)計(jì)與管理功能：
主要包括產(chǎn)品BOM管理、工藝分工路線、材料定額、工藝任務(wù)分工等方面；
•工藝設(shè)計(jì)功能：
提供各種快速有效的工藝設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)各種類型工藝規(guī)程、工藝指令文件的編制、存儲(chǔ)等，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的跨平臺(tái)的多工藝部門(mén)/人員的協(xié)同工藝設(shè)計(jì)；
•工藝管理功能：
包括工藝信息管理(各種統(tǒng)計(jì)匯總報(bào)表、制造BOM等)、工藝文檔(工藝規(guī)程、技術(shù)指令文件、相關(guān)圖形文件、NC文件等)管理、業(yè)務(wù)過(guò)程(文件編制、審批發(fā)布過(guò)程、更改)管理、信息集成等方面；
•工藝知識(shí)管理功能：
工藝知識(shí)是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)工藝知識(shí)的管理有利于企業(yè)工藝知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的積累和工藝優(yōu)化。包括工藝信息建模、典型工藝管理、工藝標(biāo)準(zhǔn)管理、工藝術(shù)語(yǔ)/切削參數(shù)、材料管理等。
•制造資源管理功能：
包括機(jī)床、刀具、夾具、模具、物料庫(kù)存等管理，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，及時(shí)掌握制造資源狀態(tài)，進(jìn)行制造資源的優(yōu)化配置。
•綜合管理決策支持功能：
提供企業(yè)管理人員進(jìn)行管理決策的信息支持，包括工藝信息、工藝文件、技術(shù)準(zhǔn)備進(jìn)度、工藝裝備、產(chǎn)品配置等方面全方位的信息查詢、瀏覽等。
•系統(tǒng)管理功能：
用戶管理、應(yīng)用環(huán)境配置、系統(tǒng)安全管理等方面。從現(xiàn)代CAPP功能結(jié)構(gòu)可以看出，現(xiàn)代CAPP必然走向面向制造數(shù)據(jù)管理的企業(yè)工藝信息集成系統(tǒng)。
(3)工藝設(shè)計(jì)方式
工藝設(shè)計(jì)方式總的可以分為交互式(Interactive)、修訂式(Variant)和創(chuàng)成式(Generative)等。交互式工藝設(shè)計(jì)模式，缺少智能決策功能，完全依靠工藝人員的知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)。以至目前工藝工作強(qiáng)度仍然很大，并且編出的工藝規(guī)程的規(guī)范性差，難以保證工藝規(guī)程的質(zhì)量、工藝信息的完整性和一致性，不能充分利用企業(yè)積累的工藝經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)，不利于企業(yè)信息集成。檢索修訂式CAPP系統(tǒng)是利用相似工藝檢索技術(shù)，不僅可以大大減少工藝工作強(qiáng)度和對(duì)有經(jīng)驗(yàn)工藝人員的依賴，而且還可以提高產(chǎn)品工藝的繼承性和重用性，從而能夠在不同條件下解決工藝與工裝的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化。但是用傳統(tǒng)方法編碼體系的建立非常困難，總結(jié)歸納典型工藝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，且不夠靈活。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)智能化程度高，工藝規(guī)范化好，工藝設(shè)計(jì)效率高，但工藝知識(shí)的獲取和維護(hù)需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，成為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的瓶頸，而且應(yīng)用規(guī)模窄，系統(tǒng)適應(yīng)性差。由于工藝設(shè)計(jì)環(huán)境和任務(wù)的復(fù)雜性和多樣性，難以實(shí)現(xiàn)通用的工藝決策全過(guò)程自動(dòng)化；而且交互式、檢索修訂式和創(chuàng)成式CAPP各有其特點(diǎn)和局限，片面地強(qiáng)調(diào)CAPP的智能化或自動(dòng)化是不合適的。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的工作模式有它的特點(diǎn)和局限性，比如它適合處理復(fù)雜重復(fù)繁瑣的工作，而對(duì)抽象性綜合性強(qiáng)的、難以描述的決策任務(wù)不能勝任，這些恰恰是工藝人員的特長(zhǎng)，充分發(fā)揮工藝人員的技能技巧有著重要的實(shí)際意義。在文獻(xiàn)中作者提出了基于知識(shí)的綜合智能化工藝設(shè)計(jì)方法。基于知識(shí)的綜合智能化工藝設(shè)計(jì)指的是充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)和工藝人員的特點(diǎn)和特長(zhǎng)，綜合運(yùn)用交互式、檢索修訂式以及智能決策方式等工藝設(shè)計(jì)模式，最大限度地提高工藝設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量、保證工藝信息的完整性和一致性、增強(qiáng)系統(tǒng)的集成性。
所謂綜合運(yùn)用交互式、檢索修訂式以及智能決策方式等工藝設(shè)計(jì)模式不是簡(jiǎn)單地疊加，而是有機(jī)地融合、滲透，用戶是工藝決策的主體，要充分發(fā)揮人的智能優(yōu)勢(shì)，在系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中不斷實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能，有效地輔助工藝人員，更好地發(fā)揮CAPP系統(tǒng)的效率。其主要技術(shù)方法包括：計(jì)算機(jī)輔助工藝標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、基于信息模型驅(qū)動(dòng)的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)、工藝資源及工程數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)、相似工藝/典型工藝的自動(dòng)檢索設(shè)計(jì)、參數(shù)化/模塊化/單元化工藝設(shè)計(jì)技術(shù)、基于對(duì)象的推理及專家系統(tǒng)技術(shù)、工程知識(shí)處理技術(shù)、工藝知識(shí)及工藝資源的自動(dòng)獲取等方面�；谥R(shí)的協(xié)同設(shè)計(jì)是現(xiàn)代CAPP的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，在知識(shí)有效管理和廣泛共享的基礎(chǔ)上，不同工藝部門(mén)、人員之間進(jìn)行協(xié)調(diào)工藝決策，使工藝經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)發(fā)揮更大作用更好地進(jìn)行工藝優(yōu)化，減少技術(shù)部門(mén)之間的往復(fù)的、低水平的協(xié)調(diào)，縮短了工藝準(zhǔn)備周期�；谥R(shí)的綜合智能化工藝設(shè)計(jì)研究，將進(jìn)一步引發(fā)針對(duì)行業(yè)、專業(yè)工程知識(shí)處理技術(shù)的研究及具有專業(yè)化特色的決策功能研究，具有行業(yè)特色、專業(yè)特色的工藝知識(shí)庫(kù)、工藝資源庫(kù)的建立和應(yīng)用將具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
可以看到，當(dāng)前基于知識(shí)的綜合智能化工藝設(shè)計(jì)技術(shù)研究局限于對(duì)現(xiàn)有直接知識(shí)的處理和利用，缺乏相關(guān)知識(shí)和技術(shù)資料的管理和應(yīng)用。工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中需要企業(yè)及其行業(yè)相關(guān)技術(shù)成果、工藝試驗(yàn)、工藝案例、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、工藝標(biāo)準(zhǔn)以及材料／元器件信息、性能及熱表處理、工具工裝、工藝技術(shù)等相關(guān)知識(shí)，工藝人員在工藝規(guī)劃及編制過(guò)程中，如能得到相關(guān)技術(shù)知識(shí)的快速響應(yīng)支持，將會(huì)大大增強(qiáng)企業(yè)工藝創(chuàng)新能力，因此基于知識(shí)的工藝創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)的研究開(kāi)發(fā)將是現(xiàn)代CAPP的重要發(fā)展領(lǐng)域。
(4)系統(tǒng)的集成性和開(kāi)放性
信息似企業(yè)的神經(jīng)。信息反映企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)運(yùn)作的狀態(tài)，信息的質(zhì)量影響決策質(zhì)量，信息共享的程度影響企業(yè)資源與企業(yè)知識(shí)的利用程度，信息的傳遞速度影響企業(yè)運(yùn)作的節(jié)奏和效率。工藝信息是制造工程數(shù)據(jù)的源頭和重要組成部分，是CAD/CAPP/CAM、CAD/PDM/CAPP/ERP等集成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝信息數(shù)字化及集成共享是提高工作效率、縮短技術(shù)準(zhǔn)備周期的關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)現(xiàn)工藝部門(mén)內(nèi)部的工藝信息共享及工藝設(shè)計(jì)與管理的一體化，逐步實(shí)現(xiàn)與PDM、MIS等相關(guān)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品工藝信息的全面集成和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度的全過(guò)程集成是各企業(yè)信息化工程的共識(shí)，企業(yè)將更加重視工藝的數(shù)字化及CAPP系統(tǒng)的集成性、開(kāi)放性。進(jìn)一步發(fā)展和研究完善CAPP系統(tǒng)的集成性和開(kāi)放性，將成為現(xiàn)代CAPP研究的一個(gè)重要目標(biāo)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)STEP及可擴(kuò)展標(biāo)示語(yǔ)言XML的發(fā)展和應(yīng)用也促進(jìn)了現(xiàn)代CAPP的集成性和開(kāi)放性研究。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著企業(yè)信息化工程及CAPP技術(shù)的不斷深入應(yīng)用，現(xiàn)代CAPP的發(fā)展將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：
(1)CAPP系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)由單機(jī)模式、C/S模式向C/S模式與基于Web技術(shù)的B/S模式相結(jié)合、組件化、層次結(jié)構(gòu)化方向發(fā)展；
(2)CAPP系統(tǒng)的功能覆蓋企業(yè)整個(gè)工藝領(lǐng)域，向集成化制造數(shù)據(jù)管理方向發(fā)展；
(3)工藝設(shè)計(jì)模式向基于知識(shí)的分布協(xié)同決策的快速設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展；
(4)CAPP的應(yīng)用更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的集成性和開(kāi)放性等。
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本文標(biāo)題：現(xiàn)代CAPP技術(shù)及其發(fā)展研究
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