面向产品的CAPP方法论及其智能化概念体系
2006/9/8 来源:中国机械工程 作者:张振明 黄乃康 桓永兴孔宪光;许建新

    核心提示:提出并论述面向产品的CAPP方法论,建立面向产品的CAPP智能化概念体系,并分析讨论面向产品的CAPP智能化关键技术。实践表明,以面向产品的CAPP方法论为指导,形成基于知识库的智能化交互式CAPP系统框架,才能真正理顺先进性与实用性、普及与提高等各方面的关系,满足企业对CAPP广泛应用与集成的需求。

    根据CAPP的发展和企业对CAPP应用的需求,有必要建立全新的面向产品的CAPP方法论,使CAPP应用从以零组件为主体对象的局部应用走向以整个产品为对象的全面应用,实现企业产品工艺设计和管理的计算机化和信息化。

    1 面向产品的CAPP方法论

    面向产品的CAPP方法论的基本内容是,CAPP系统应是以产品工艺数据为中心的集工艺设计与信息管理为一体的交互式计算机应用系统,并逐步集成检索、修订、创成等多工艺决策混合技术及多人工智能技术,实现人机混合智能和人、技术与管理的集成,逐步和部分实现工艺设计与管理的自动化,从设计和管理等多方面提高工艺人员的工作效率,且在应用中不断积累工艺设计人员的经验。

    1.1 CAPP系统首先应是交互式计算机应用系统

    近年来,以自动化为惟一目标的CAPP研究开发状况已经使人们对CAPP研究与开发现状产生怀疑。Kiritsis在回顾了CAPP专家系统的发展状况后,对一个有效益的CAPP系统必需高度自动化这一目标感到怀疑。Luscombo和Toncich在针对CNC机床进行的CAPP研究中,强调“辅助”而不是“自动化”。VanZeir等提出了交互式工艺设计(interactiveprocessplanning)的概念,并开发了基于交互式的CAPP原型系统。Kamrani等认为,CAPP是将工艺设计人员从许多工艺设计工作中解脱出来的一种工具,一个能代替熟练工艺人员的CAPP系统仍未开发出来,现有的CAPP系统不能成为企业的解决方案

    在以交互式为基础的CAPP系统模式下,工艺人员是工艺决策的主体,系统采用检索、修订、创成等多工艺决策混合技术及多人工智能技术将着眼于局部工艺决策功能的自动化,并作为从整体上提高工艺人员的工作效率的手段之一,而不是简单地实现工艺决策全过程的自动化,更不应成为CAPP所要实现的惟一或主要目标。

    1.2 产品工艺数据是CAPP系统的中心产品

    工艺数据是产品数据的重要组成部分,也是企业生产信息的汇集处。从发展看,CAPP的主要功能应是保证产品工艺数据的完整性、一致性,实现企业产品工艺信息的集成与共享,而不应是孤立地编制零件工艺规程及输出工艺卡片。反过来,零件工艺规程编制的功能应是生成产品的工艺数据,而工艺卡片是工艺数据的格式化表现形式,完全可由系统自动生成。

    在此基础上,CAPP也完全可自动完成各个层次(产品层、部件层、零件层)的工装设备、材料、工艺关键件、外协外制件、工艺分配工时定额、辅助用料、关键工序等各类统计汇总功能,并自动生成汇总统计报表(明细表),这样不仅可以极大地提高工艺文件的编制效率,而且可最大限度地减少不必要的人为失误。

    1.3 产品工艺设计及管理的一体化

    工艺管理功能应成为面向产品CAPP所要实现的重要功能。从信息系统角度看,企业工艺管理包括以下方面的内容:

    (1)基础工艺信息管理 相关的制造资源信息、各类工艺标准与规范等;

  (2)产品工艺信息与文件管理 与产品直接相关的工艺信息及文件的管理;

    (3)产品工艺设计流程管理 随着CAPP的广泛应用及PDM、VM、AM等先进制造技术的发展,基于PDM工作流(workflow)管理的敏捷企业工艺设计流程管理,将成为企业工艺设计与管理的重要方面。

    在敏捷制造模式下,制造企业将实现产......点击查阅全文......↓