CAPP的应用和发展趋势

1.CAPP的应用趋势

随着企业信息化在制造企业中的深化，“甩图板”工程已经取得实效，CAPP系统的应用开始大规模铺开，经过近几年的发展，CAPP的应用逐渐呈现出以下趋势：

（1）CAPP注重与CAD/CAM系统的集成

自20世纪80年代中后期开始，CAD、CAM的单元技术日趋成熟，随着机械制造业向CIMS或IMS（Intelligent Manufacturing System）发展，CAD/CAM集成化的要求是亟待解决的问题，CAD/CAM集成系统实际上是CAD/CAPP/CAM集成系统。CAPP从CAD系统中获取零件的特征信息、工艺信息并从工程数据库中获取企业的生产条件、资源情况及企业工人技术水平等信息，从而进行工艺设计，形成工艺流程卡、工序卡及NC加工控制指令，在CAD、CAM中起纽带作用。

（2）CAPP成为基础信息化的重要组成部分，市场应用急剧增加

现在制造企业实施信息化比以前更成熟、更理性，基础信息化是企业信息化的基础工作和源泉，是实施企业级管理软件系统的前提，已被大多数企业所接受。工艺设计作为生产制造的关键环节，CAPP的应用急剧增加，市场需求旺盛，成为“甩图板”工程之后的又一个基础工程，简称为“甩钢笔”工程。

（3）行业CAPP系统需求明显增加

个性化服务成为企业信息化的重要服务方式，工艺设计作为生产中最活跃的因素，具有更多的可变性和个性，企业在应用大量通用CAPP平台的过程中，逐渐发现通用平台的不足，迫切需要针对行业特点开发行业CAPP系统。

2.CAPP的发展趋势

随着国家对制造业信息化政策的制定和落实、制造技术的进展以及近年来商品化CAPP系统的普及应用，对CAPP系统提出了更高的要求。在这样的形势下，CAPP技术和系统的发展呈现以下趋势：

（1）知识化、智能化

CAPP系统不会停留在以解决事务性、管理性工作为主的阶段。基于知识的CAPP系统除了作为工艺设计的辅助工具，还有将工艺专家的经验和知识积累起来并加以充分利用的任务。在知识化的基础上，CAPP系统应从实际出发，在工序、特征形体层面或在全过程提供备选的工艺方案，并根据操作者的工作记录进行各种层次的自学习、自适应。

（2）工具化、工程化(www.xing528.com)

各企业的工艺环境、管理模式千差万别，CAPP既要适应各企业的具体情况，又要控制针对具体企业的实施工作量以及提高通用性，这就需要加强CAPP系统的工具化和工程化。将CAPP系统的功能分解成一个个相对独立的工具，用户或软件公司的实施服务人员根据企业具体情况输入数据和知识，形成面向特定的制造和管理环境的CAPP系统；用户可以在实施服务人员指导下进行二次开发。

（3）集成化、网络化

CAPP是CAD与CAM之间的桥梁，是CAQ（计算机辅助质量管理）、PDM（产品数据管理）及ERP（企业资源规划）的重要产品信息来源，同时也需要由CAD提供产品设计模型的特征信息。这些系统的发展可以相对不平衡，但必须在并行工程思想的指导下实现CAPP与CAD、CAM等系统的全面集成，发挥CAPP在整个生产活动中的信息中枢和功能调节作用，包括与产品设计实现双向的信息交换与传送；与生产计划调度系统实现有效集成；与质量控制系统建立内在联系。网络化是现代系统集成应用的必然要求，CAPP对内进行各种角色、工种的并行工艺设计，对外与CAD的双向数据交换，与CAQ、CAM、PDM等的集成应用都需要网络技术支撑，才能实现企业级乃至更大范围的信息化。

（4）交互式、渐进式

CAPP系统是用来帮助而不是取代工艺设计人员的，实用、通用的CAPP工具系统不宜追求完全的自动化。操作者要有足够的工艺知识和判断能力，关键决策要由操作者做出。决策、判断对具有足够工艺判断能力的工艺人员来说并不是很困难、烦琐的工作，但对计算机而言可能难以胜任。知识库及其使用法则需要逐步建立、验证、完善，商品化的、基于知识的CAPP工具系统需要有目标、有计划的渐进式发展。

（5）其他

也有学者根据多年CAPP开发和实践的经验提出了其他观点，如中国工程院院士李培根教授认为，CAPP的研究应深入到制造业底层，着重解决微观的工艺设计问题。他认为未来CAPP发展的趋势有以下三个方面：

（a）定量化CAPP

注重解决微观工艺问题CAPP研究可以分为三个层次：①宏观层包括工艺设计信息管理、工艺设计流程及系统集成等；②中观层包括工艺方案评价、工艺路线决策、工艺设计等：③微观层包括公差确定、工序图生成及切削用量确定等。宏观层关注的对象往往是整个企业或者系统，注重系统模型的建立；中观层关注的是产品或者零部件，注重工艺路线与工艺方法的确定；微观层关注的则是以工序为单位的具体的工艺问题，注重工艺参数的确定。前两者研究的问题往往是定性的，而后者需要定量化。

（b）基于三维模型的CAPP

与CAD/CAM一体化在当前的制造信息系统中，CAD/CAM通常是建立在系统的信息平台的基础上（例如三维设计软件）。由于CAPP缺乏通用性，因而是专门的、单独运行的系统；信息集成往往是通过中间文件进行的；随着产品更新换代的加快，产品设计与工艺设计的并行化要求越来越高，这种方式已经越来越不适应产品开发的要求。因此，研究与开发基于三维模型的CAPP系统，使CAD、CAPP及CAM共享统一的三维产品模型，并充分利用CAD\CAM的设计与分析功能，将是CAPP发展的一个重要方向。

（c）我国制造业的整体加工水平一般，CAPP还有很强的生命力。我国制造企业需要提高工艺信息化意识，推广CAPP的应用。CAPP尽管存在应用水平浅、应用范围窄等问题，但必然将向全生命周期、基于知识和三维模型等方向快速发展。