隨著信息技術(shù)的發(fā)展和市場全球化的形成,制造業(yè)市場競爭日趨激烈,產(chǎn)品需求呈現(xiàn)出多樣化、個性化趨勢,從而使產(chǎn)品需求從少品種、大批量朝著多品種、小批量方向發(fā)展,因此要求企業(yè)具有快速響應(yīng)市場及敏捷制造的能力。計算機輔助工藝設(shè)計(Computer Aided Process Planning,CAPP)作為連接產(chǎn)品設(shè)計CAD與制造CAM的橋梁,以及連接產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)管理(MRPII、PDM、ERP)的重要紐帶,是敏捷制造的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在制造活動全球化的新形勢下,CAPP系統(tǒng)正在向集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化的方向快速發(fā)展。面向先進制造模式的CAPP系統(tǒng)研究己成為當(dāng)前CAPP系統(tǒng)領(lǐng)域的研究重點和熱點之一。因此,進行基于Web的CAPP技術(shù)及其發(fā)展研究,具有非常重要的理論和實際意義。
1 CAPP的發(fā)展概況
CAPP是應(yīng)用計算機輔助制定工藝規(guī)劃,它改變傳統(tǒng)的工藝過程手工設(shè)計方法,是實現(xiàn)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作自動化的有效途徑。CAPP是CAD/CAM技術(shù)集成的橋梁和關(guān)鍵,同時也是計算機集成制造領(lǐng)域中的重要方向及企業(yè)信息化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
為了適應(yīng)企業(yè)進入新經(jīng)濟時代,解決縮短產(chǎn)品開發(fā)時間T(Time),改善質(zhì)量Q(Quality),降低成本C(Cost)以及完善服務(wù)S(Service)問題,CAPP不是簡單的在卡片填寫方式上用計算機代替手工,它要能夠優(yōu)化工藝設(shè)計,提高工藝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化水平,并且標(biāo)準(zhǔn)化不僅僅是文件格式的標(biāo)準(zhǔn)化,還應(yīng)包括內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化,同時,CAPP系統(tǒng)不但可以優(yōu)化工藝設(shè)計,還會對企業(yè)的信息化提供堅實的基礎(chǔ)。
隨著計算機集成制造CIM、并行工程CE、智能制造IM、虛擬制造VM、敏捷制造AM、精益生產(chǎn)LP、及時生產(chǎn)AP等新技術(shù)、新概念的不斷出現(xiàn)和發(fā)展,未來CAPP將會逐步地從單一的CAPP系統(tǒng)向集成化、工具化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,向著CAD/CAPP/CAM的集成化以及基于企業(yè)信息集成化(如:基于ERP的CAPP,基于PDM的CAPP)的方向發(fā)展。
2 基于Web的CAPP系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析
2.1 基于Web的CAPP系統(tǒng)開發(fā)的必要性
當(dāng)今,隨著計算機和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和快速應(yīng)用,使網(wǎng)絡(luò)深入到社會生活的各個方面。而網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的制造也已成為制造行業(yè)的新趨勢,企業(yè)要想在競爭中立于不敗之地,就有必要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提高自身的市場競爭力。
目前,國內(nèi)外CAPP研究已取得了一定的成果,但已開發(fā)成功或正在開發(fā)的CAPP系統(tǒng)大多是單機版的CAPP系統(tǒng),而隨著當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)化的迅速發(fā)展及綠色環(huán)保無紙化的辦公化,可以預(yù)見,基于Web網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的CAPP系統(tǒng)必將成為未來CAPP發(fā)展的重要模式和研究熱點。
2.2 基于Web的CAPP技術(shù)研究概況
從目前資料來看,基于Web的CAPP研究才剛剛起步,國內(nèi)外在這方面的研究取得明顯成果的尚不多見,國內(nèi)目前在這方面開展研究已有不少成果。
1)基于Web的智能化CAPP工藝設(shè)計系統(tǒng)。是在Internet/Intranet環(huán)境下,利用Web服務(wù)器提供的功能,使CAPP系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能,與企業(yè)信息化工程相適配。
2)基于Web的模具制造CAPP工藝設(shè)計系統(tǒng)?梢詫崿F(xiàn)模具企業(yè)信息化管理,由客戶端和服務(wù)端兩部分組成,通過客戶端圖形界面為用戶提供公益設(shè)計導(dǎo)航,設(shè)計資料查詢及BOM數(shù)創(chuàng)建等工具;同時,通過服務(wù)端為客戶端提供服務(wù)代理功能,完成業(yè)務(wù)邏輯處理和對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的讀寫操作、傳輸控制等功能。
3)基于Web方式的PDM平臺上開發(fā)的CAPP工藝設(shè)計系統(tǒng)。其整體架構(gòu)是一個將產(chǎn)品、工廠、工藝和資源通過相互指定關(guān)系而構(gòu)成的一個關(guān)系模型,四者之間相互關(guān)聯(lián),共同在PDM網(wǎng)絡(luò)信息平臺上進行協(xié)調(diào)設(shè)計與管理,保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一,產(chǎn)品數(shù)據(jù)從設(shè)計定義到最終投放生產(chǎn)順暢運行。
但總體來說,基于Web的CAPP研究與開發(fā)還處于起步及發(fā)展階段,還有很多問題尚待探討。
2.3 基于Web的CAPP技術(shù)實施中存在的問題
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,雖然當(dāng)前基于Web的CAPP系統(tǒng)已進行了初步的嘗試和應(yīng)用,但很大程度上還不能滿足企業(yè)當(dāng)前和未來發(fā)展的要求。
1)基于Web的CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用范圍過于偏窄。目前絕大多數(shù)企業(yè)CAPP的應(yīng)用集中在機械加工工藝的設(shè)計,只是以零組件為主題對象的局部應(yīng)用,缺乏以整個產(chǎn)品為對象的全生命周期應(yīng)用,從而無法實現(xiàn)產(chǎn)品工藝設(shè)計與管理的一體化,真正建立企業(yè)級的工藝信息系統(tǒng)。
2)基于Web的CAPP基礎(chǔ)性技術(shù)和方法有待進一步深入研究。工藝過程設(shè)計是典型的復(fù)雜問題,包含了分析、選擇、規(guī)劃、優(yōu)化等不同性質(zhì)的各種功能的要求,所涉及的范圍十分廣泛,用到的信息量相當(dāng)龐大,又與具體的生產(chǎn)環(huán)境和個人經(jīng)驗水平密切相關(guān)。而長期以來,CAPP的研究與開發(fā)者常常忽視對工藝設(shè)計問題所涉及的通用基礎(chǔ)性技術(shù)、方法和數(shù)據(jù)的研究和探索,致使不少新概念、新方法、新技術(shù)的采用缺乏良好的理論應(yīng)用基礎(chǔ)和系統(tǒng)化基礎(chǔ)。
3)基于Web的CAPP系統(tǒng)的服務(wù)端數(shù)據(jù)傳輸安全問題;赪eb的工藝過程設(shè)計所涉及的數(shù)據(jù)傳輸都是基于網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的,而工藝數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)是一個公司的核心機密文件,以及當(dāng)今社會網(wǎng)絡(luò)的多元化,所以,網(wǎng)絡(luò)化的服務(wù)端一客戶端之間數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要。
諸如上述問題,在進行基于Web的CAPP開發(fā)設(shè)計時必須加以認真考慮。
3 基于Web的CAPP系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
目前基于Web的商品化CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)主要是基于Web網(wǎng)絡(luò)平臺,在現(xiàn)有CAD軟件上開發(fā)具有制造特征功能的軟件,使設(shè)計信息及工藝信息可為CAPP直接使用。但隨著當(dāng)今社會的進步與發(fā)展,基于Web的CAPP系統(tǒng)將朝著知識化、智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、定量化、參數(shù)化、綠色化的方向發(fā)展。
4 結(jié)束語
通過上述對基于Web的CAPP技術(shù)的分析與展望可知,網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的CAPP系統(tǒng)是運行于Internet/Intranet的應(yīng)用系統(tǒng),身處各地的工藝設(shè)計人員可以隨時隨地的通過網(wǎng)絡(luò)頻繁地交換數(shù)據(jù)或文件,保證了數(shù)據(jù)或文件的統(tǒng)一性和一致性,以及工藝會簽的電子文件流程化。但是,網(wǎng)絡(luò)共享的這些數(shù)據(jù)或文件是合作企業(yè)內(nèi)部的、具有高度保密性的,因此,系統(tǒng)必須保證文件在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)陌踩。總之,網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的Web-CAPP系統(tǒng)的研究和完全實現(xiàn)將是一個循序漸進的過程,需要在前進中不斷摸索,進行理論上的研究和應(yīng)用上的創(chuàng)新與開發(fā),以及對于先進制造模式下制造技術(shù)的研究和發(fā)展也必將起到極大的推動作用。
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本文標(biāo)題:基于Web的CAPP技術(shù)及其發(fā)展的探討
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