引言
信息化与经济全球化是当今社会发展的两大显著特点。随着科技的进步，计算机技术飞速发展，制造业的制造模式也发生了根本变化，计算机集成制造系统在制造业中的应用亦日益广泛。CAPP(Computer Aided Process Planning)是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件加工工艺过程。其实质是以计算机为辅助手段，解决产品制造过程中存在的有关材料、工装、过程等工艺问题，它是CAM和CAD之间的过渡环节，具体描述了产品在整个生产过程中（包括零件加工、产品装配等）相关的条件和过程，是产品制造必不可少的重要部分。
一、CAPP发展的历史发展和现状
CAPP的研究工作源于二十世纪六十年代中期，在制造自动化领域，CAPP的发展是最迟的部分。世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1966年，并于1969年推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS，并于1973年推出商品化的AUTOPROS系统。
早期的CAPP系统一般以成组技术为基础，把零件按照相似性分类归并成族，设计出该族的样件并制定出该零件族的标准工艺过程。进行工艺过程设计时，结合零件的具体工艺信息，修改该零件族的标准工艺过程，生成加工零件的工艺过程，这种系统称为变异式CAPP系统（也称派生式或检索式系统）。如美国国际计算机辅助制造公司于1976年开发的CAPP(CAM-I＇S Automated Process Planning)系统，英国曼彻斯特大学1980年开发的AUTOCAP系统均属此类系统。这类系统针对性强，适应能力差，柔性差。
七十年代中期，人们开始研究刨成式CAPP系统。创成式CAPP系统是采用一定的逻辑算法，对输入的几何要素等信息进行处理并确定加工方法，从而自动生成工艺过程。美国普渡大学1977年开发的APPAS系统，美国普渡大学和滨洲大学1983年联合开发的TIPPS系统均属此类系统。由于工艺过程涉及的因素太多，完全自动生成工艺过程的通用系统仍停留在研究阶段。
八十年代初，刨成式CAPP系统的研究开始转向具有人工智能的专家系统方面。专家系统可以模拟工艺专家的逻辑思维方式，利用专家的知识对非确定性工艺过程设计做出逻辑决策。1981年法国研制的GARI系统，是一个以规则为基础的系统。东京大学1982年研制豹TOM系统把产生式规则用于知识表达，采用人工智能技术进行工艺过程设计；它还能前接CAD系统，后接数控编程系统，输出数控加工指令。这两个系统开始了智能CAPP系统的研究。
我国的CAPP技术研究工作开始于70年代末。1983年，同济大学发表“TOJICAP”系统后，逐渐得到了各高校、研究单位和工厂的重视。随后北京理工大学研制出BITCAPP系统，北京航空航天大学发表了BHCAPP系统。迄今为止，国内已开发的CAPP系统约有几百个，有少数系统开始应用于企业。
在最近的三十年里，CAPP陆续与成组技术(Croup Technology)、数控编程(Numerical Control Program)、人工智能(Artificial Intelligence)、专家系统(Expert System)、并行工程(Concurrent Engineering)、质量保证(Quality Assurance)、生产调度控制(Production Planning And Control)等研究领域相结合。CAPP的内容已从工艺设计发展到工艺信息的管理；从研究开发专用系统发展到研究开发工具；从单一的机械加工发展到锻造、焊接，进而向装配CAPP发展。
二、研究CAPP技术的意义
计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning，简称CAPP)是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（图形）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。简言之，计算机辅助工艺过程设计就是利用计算机来制订零件的加工工艺过程，是生产准备工作自动化的有效途径。
用CAPP代替传统的工艺过程设计，对于机械制造业具有重要意义，具体表现在以下几个方面：
1.可以将工艺设计人员从繁重、重复的劳动中解放出来，转而从事新产品及新工艺开发等创造性工作。
2.提高工艺过程设计质量计算机能按程序要求进行工艺过程设计，减少人为因素的影响，工艺过程标准化。另外，利用人工智能技术，如专家系统等，可以充分利用专家的经验和知识，降低对工艺人员的技能要求，提高工艺过程的设计质量。
3.有助于对工艺设计人员的宝贵经验进行总结和继承。
4.缩短生产准备周期，减少工艺过程设计费用及制造费用，提高生产率，提高产品的市场竞争力。
5.为实现计算机集成制造系统创造条件
三、CAPP的发展展望
随着生活水平的提高，消费者既要求购置高质量、高性能、低价格的产品，又希望产品能够体现其个性，满足其对产品的独特要求。因此，产品性能应不断提高，式样应不断创新，产品的生产模式必然由大批量生产转向多品种小批量生产，产品制造必须具备时间竞争力、质量竞争力、价格竞争力、创新竞争力和高度的柔性，以适应瞬息万变的市场需求。传统的制造方法已不能满足需求，迫切需要计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺过程设计(CAPP)和计算机辅助制造(CAM)的一体化。由于CAD、CAM单元技术已经成熟，CAPP技术因发展较晚，已成为CAD/CAPP/CAM集成化的瓶颈。研究具有通用性、实用性或在理论上有新突破的CAPP系统已成为机械制造业的主要研究方向。
随着CAD、CAM、CAPP单元技术的逐渐成熟和CIMS、IMS技术的提出与发展，CAPP正朝着集成化(CAD/CAPP/CAM)、智能化、实用化方向发展，设计上也开始采用分布式技术和面向对象技术。未来一段时间研究开发CAPP系统的热点主要在以下几个方面：
1、产品信息模型的生成与获取。
2、CAPP系统结构研究及CAPP工具系统的开发。
3、并行工程模式下的CAPP系统。
4、基于分布型人工智能技术的分布型CAPP专家系统。
5、人工神经网络技术与专家系统在CAPP中的综合应用。
6、面向企业的实用化CAPP系统。
7、CAPP与自动化生产调度系统的集成。
四、结语
纵观CAPP系统的发展可以看出，CAPP正朝着集成化、网络化、分布并行、智能化、动态的、通用的、规范化方向发展。在未来的制造业，随着国家信息化政策的制定和落实以及现代制造技术的飞速发展，对CAPP系统提出了更高的要求，CAPP系统也将在制造业中发挥更加重要的作用。
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本文标题：CAPP技术在制造业的发展与展望
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