在产品从概念到实际应用的整个过程中,工艺设计是其重要组成部分,它是产品的设计,数据的处理,加工技术和过程确定的步骤。工艺设计的数据需要依据产品的数据和制造资源等因素来制定,它对产品质量有直接的影响,此外,对于企业生产管理和工作调度等过程都会有影响。CAPP是计算机辅助工艺设计的英文缩写和简称,它的功能是用来制定一些机械零件的加工的工艺过程,在实际运用过程中,CAPP构件复用技术,不单单只是对产品和软件的数据进行转换,而是产品信息的采集、交汇、处理等多项功能。
在产品的研发制造过程中,工艺设计是其中的关键步骤,它直接决定着产品的生产的质量、成本以及工作效率。近几年来,各大企业和相关部门提高了对工艺规划的重视程度。工艺设计不仅是产品产出过程的重要环节,而且对生产过程的有序进行起着决定性作用。现阶段,CAPP在产品的分析、建模和规划等多个方面,已经有了很多的应用,许多计算机规划系统和软件也已经成功的研发出来,并在实际操作中,显示出明显的差异,发展潜力很大的同时,较明显的提高了经济效益。
1 基于构件的CAPP系统体系结构研究
CAPP利用计算机软件和硬件的功能,来实现一些数据的计算、逻辑的推理、加工过程的判断等功能。当前CAPP技术不只是连接CAD与CAM的重要衔接,也是当前企业信息技术系统中的重要构成,这是因为CAPP系统对于诸多的制造产品材料生产过程中有着较强的依靠性,因此我们对于应用CAPP构件复用技术进行相关的系统软件开发过程中,主要是针对当前部分在指定的资源材料基础上,对于固定的软件产品进行系统性开发。当对于相应开发模式的系统化制定,因此使得CAPP系统性的通用性能差、开发效率低等诸多问题的核心所在。在近几年,我们国内大量使用系统的开发应用,基本上是从托张式变为了分布式,使得系统软件产品的寿命要不断缩短,而新的产品更新速度也不断频率加快,这对未来CAPP系统化的集成、智能等方面不断提出了新的要求。
在基于构件复用的应用系统研发过程中,引入计算机硬件总线的设计思路,将应用系统的研发划分为系统框架开发和构件的获取两个部分,最后再进行组装,完成系统开发。下图为基于构件的CAPP应用系统的层次体系结构。
以PDM或PLM为平台的设计系统,建立以ERP为平台的生产管理系统,将制造参数传到此系统,工艺规划中需要的人力、机械、原料的活动都作为生产数据进行导人;然后,设计管理系统还必须把工艺设计中的数据信息传到数据库系统,用来帮助自动建立车间的生产流水账,以及建立产品制造质量管理计划;以ERP为平台的生产管理系统和以CAPP的数据为纽带,二者的完美结合,建立了完整的企业生产管理部门与车间底层管理部门的有效沟通。
上图中,最高层都是应用程序,由一系列的应用程序组合而成。应用程序的领域连接着用户与构件,为使用者提供操作构件的用户操作界面。用户与构件以及构件之间,在领域软总线上通过请求和服务来完成自身和系统的功能。中间还有一层是构件层,并把构件层分成三部分,其它系统构件,构件库管理构件,构件库管理系统。最后的一层就是数据库,应用程序领域不能和数据库直接取得联系,而是必须要通过相应的构件操作数据库。
2 CAPP应用现状及发展趋势
2.1 CAPP应用现状
众所周知,在国外,CAPP系统领域一直对自身的自动化与智能化趋势有新的追求,能够使得CAPP与CAM结合的更加紧密,进而能够成为CAM的一部分。另外,我们说国内对于CAPP构件复用技术的研究工作,逐渐从曾经对零件的开发研究,发展到对企业系统性工程的应用范围来使用地更加宽泛,也有着更加明显的功用。整个企业的生产进行组织,进而达到工艺规划的优越性目标。在目前,我国华中科技大学CAD中心实验室引进了这个系统,它能够代表着CAPP系统技术的最新的领先水平与能力。
然而在国内,CAPP构件复用技术的系统性研究是从我国上个世纪八十年代开始的,到现在有着二十余年的研究历史与经验。并且相关工作者也逐渐意识到现代CAPP工程开发方向的重要性,并且已经着手CAPP这方面的研发工作。到目前来看,国内商品化的大多是CAPP的工具系统,这一类系统应用性较强,自动化程度较差。只是作为一种“辅助工具”而已,因此这些软件工具过于强调了工艺设计师在现代CAPP系统中所具有的主导性作用,因而降低了自身自动化的程度趋势,从表面上来看这似乎是一次退化,但是却逐渐一步步进步。这种现代系统十分方便于日常推广,并且不受相关产品雷系与制造方面的自然环境禁锢,只需要通过人为定制就能够投入使用进来。
2.2 发展趋势
随着产品开发新技术的出现,工艺信息备受企业关注,以往的CAPP系统局限性较大,只应用于制定工艺规划,在新的发展前提下,它已经不能满足企业信息化的新要求。
工艺的制定是一个非常复杂的过程,各企业的产品更是花样繁多,要开发本企业专用的CAPP系统,满足自身的需要,不但工作量巨大,而且财力、物力消耗也很大,不符合现代市场经济发展的规律。这就需要科研人员研发出一种新型工具型的CAPP系统,这个工具系统的每个功能被分解为一个个独立的系统单元,各企业可以根据白己的不同的需要,对这些独立的单元,进行简单的二次开发组合,来研究出属于本企业的独特的CAPP系统。
由于现阶段,CAPP系统还仅仅局限于单一智能技术的研究方面,其中有的系统研发人员过分追求白动化,把CAPP作为一种取代工具,并不是帮助工艺设计者进行设计工作的工具。针对目前这种情况,有的学者提人机结合的智能综合系统的概念,这是一种智能技术与CAPP系统有效结合的设想,目前仍处于概念阶段,还有待设计者们进一步的探讨和研究。
3 结束语
从世界先进制造技术的发展历程中,可以看的出,未来的制造是集成化和智能化的时代,“全球化”、“网络化”的制造方式必然出现,然而,CAPP系统是实现产品工艺过程的前提。是实现产品设计与产品制造融合的重要手段。我们可以从现代国内制造技术发展水平与基本国情来看,当前CAPP的现代发展能够满足于新时期技术的发展方向需求,针对系统化角度来说,我们对于现代产品工艺设计与软件CAPP系统化集成与智能化趋势技术进行更加深入的研究,把CAPP技术的研发T作提高到新的历史阶段。
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本文标题:CAPP领域构件复用技术研究