計算機輔助工藝設計CAPP

1、計算機輔助工藝設計CAPP計算機輔助工藝設計CAPP摘要：計算機輔助工藝過程設計做為連接CAD系統(tǒng)和CAM系統(tǒng)的橋梁，在產(chǎn)品設計和制造整個過程中擔任著至關重要的角色。本文通過對分析國內(nèi)外的CAPP的發(fā)展歷程，介紹了CAPP的組成以及開發(fā)中存在的問題。最后概括了CAPP的發(fā)展趨勢。關鍵詞：CAPP；工藝決策 ；工藝路線優(yōu)化Abstract：ComPuter Aided Process Planning,as the bridge connecting CAD system and CAM system,is a vital role in the whole process of product

2、 design and manufacture.the paper introduce the bxsic compositive and cunrent research problem in development.Finally,generalize current ofdevelopment of CAPP.Keywords：CAPP; Process decision ;Optimization of process route1 引言1.1 CAPP的基本概念計算機輔助工藝規(guī)程設計，即Computer Aided Process Planning，簡稱CAPP，是通過計算機技術輔助

3、工藝設計人員，以系統(tǒng)、科學的方法確定零件從毛坯到成品的整個技術過程，即工藝規(guī)程1。    具體的說，CAPP就是利用計算機的信息處理和信息管理優(yōu)勢，采用先進的信息處理技術和智能技術，幫助工藝設計人員完成工藝設計中的各項任務，如選擇定位基準、擬訂零件加工工藝路線、確定各工序的加工余量、計算工藝尺寸和公差、選擇加工設備和工藝裝置、確定切削用量、確定重要工序的質量檢測項目和檢測方法、計算工時定額、編寫各類工藝文件等，最后生成產(chǎn)品生產(chǎn)所需的各種工藝文件和數(shù)控加工編程、生產(chǎn)計劃制定和作業(yè)計劃制定所需的相關數(shù)據(jù)信息，作為數(shù)控加工程序的編制、生產(chǎn)管理與運行控制系統(tǒng)執(zhí)行的基礎信息

4、。 在企業(yè)生產(chǎn)中，工藝設計處于產(chǎn)品設計和加工制造的接口處，必須分析和處理大量信息。既要考慮產(chǎn)品設計圖樣上有關零件結構形狀、尺寸公差、材料及批量等方面的信息，又要了解加工制造中有關加工方法、加工設備、生產(chǎn)條件、加工成本及工時定額、甚至傳統(tǒng)習慣等方面的信息，因此，工藝設計是一個典型的復雜問題。此外，工業(yè)設計受到諸如企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境、產(chǎn)品類型、制造資源、生產(chǎn)批量、工藝習慣、工藝方法、工藝師工藝水平等因素的影響，甚至受到組織與管理方式的制約。因此，工藝在各個方面都有其“個性”。隨著市場競爭的不斷加劇，產(chǎn)品升級換代的周期越來越短，產(chǎn)品品種急劇增加，產(chǎn)品要求質量也越來越高。但系列產(chǎn)品的工藝具有很多的繼承性，

5、不同產(chǎn)品中的相同或相似零部件具有相似的工藝，因此工藝卡片中存在大量的重復信息。傳統(tǒng)的工藝設計存在以下缺陷：1、工藝數(shù)據(jù)重復填寫、重復計算，存在大量的重復勞動，效率低、周期長；2、要求工藝設計人員具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，熟悉企業(yè)內(nèi)部各種加工方法及相應的設備使用情況，熟悉企業(yè)內(nèi)部各種生產(chǎn)價格規(guī)范和規(guī)章制度2；3、同一零件由不同工藝員編制工藝時，往往得到不同的工藝文件；即使同一工藝員，每次設計結果也可能不完全相同，人工設計的工藝一致性差，且設計質量也取決于工藝員的技術水平與工作經(jīng)驗，難以保證工藝文件中數(shù)據(jù)的準確性和工藝質量，難以實現(xiàn)規(guī)范化、標準化；4、繁瑣而重復的密集型勞動會束縛工藝人員的設計思想，妨礙

6、他們進行創(chuàng)造性工作，并且工藝人員的知識積累過程太慢，而服務時間相對過短，不利于工藝水平的迅速提高，不能適應市場瞬息多變的需求；5、不能利用計算機來統(tǒng)一管理和維護工藝文件，實現(xiàn)企業(yè)之間工藝信息的共享，不能充分利用企業(yè)的制造資源。當今，計算機技術已深入到企業(yè)的各個領域，如應用其輔助編制工藝，必然可極大地提高信息處理能力。因此，傳統(tǒng)的設計方法與現(xiàn)代制造技術的發(fā)展不相適應了。1.2 CAPP 發(fā)展及分類CAPP的研究開發(fā)始于20世紀60年代末，第一個CAPP系統(tǒng)是于1969年誕生于挪威的 AUTOPROS 系統(tǒng)。在CAPP發(fā)展史上具有里程碑意義的是美國計算機輔助制造公司(CAM-I)于1976年開發(fā)的

7、CAM-IS AutomatedProcessing Planning系統(tǒng)。隨后，美國、德國、匈牙利、英國、日本等國的研究人員相繼研究開發(fā)出了一批通用和實用型的CAPP系統(tǒng)，并取得了一定得經(jīng)濟效益。我國的CAPP系統(tǒng)研究始于80年代初，同濟大學于 1982 年研制出國內(nèi)第一個 CAPP 系統(tǒng)TOJICAPP 系統(tǒng)3，之后具有代表性的有清華大學開發(fā)的 THCAPP 系統(tǒng)4，北京航空航天大學開發(fā)的 EXCAPP 系統(tǒng)，西北工業(yè)大學開發(fā)的GNCAPP 系統(tǒng)，南京航空航天大學開發(fā)的NHCAPP系統(tǒng)等等。經(jīng)過 40 年的開發(fā)研究，涌現(xiàn)出一大批 CAPP 系統(tǒng)，就其原理可分為派生式 CAPP 系統(tǒng)、創(chuàng)成式

8、 CAPP 系統(tǒng)和 CAPP 專家系統(tǒng)。(1)派生式 CAPP 系統(tǒng) 派生式(Variant)CAPP 系統(tǒng)也稱作變異式、修訂式 CAPP 系統(tǒng)，它是建立在成組技術基礎上，零件按照幾何相似性或工藝相似性歸類成族，建立該零件族的主樣件及其典型工藝規(guī)程即標準工藝規(guī)程，并以文件形式儲存在計算機中。當要為新零件進行工藝設計時，輸入該零件的成組技術編碼，由計算機判別零件屬于哪一個零件族，檢索出該零件族的標準工藝規(guī)程，再根據(jù)零件的結構形狀特點和尺寸公差，進行編輯修改，獲得適合于該零件的工藝規(guī)程。挪威于1969年開發(fā)的 AUTOPROS 系統(tǒng)，美國計算機輔助制造公司1976 年開發(fā)的 CAM-IS Auto

9、mated Processing Planning 系統(tǒng)，我國同濟大學于 1982 年開發(fā)的 TOJICAPP 系統(tǒng)等都屬于派生式CAPP系統(tǒng)。派生式CAPP系統(tǒng)原理簡單、開發(fā)周期短、投資少和易于取得實際效益，是中小企業(yè)常采用的方式。但由于系統(tǒng)中存儲的是標準工藝，當設計的新零件找不到相應的零件族時，系統(tǒng)就不能發(fā)揮作用。系統(tǒng)針對性強，只適用于特定的工廠，不便于移植。(2)創(chuàng)成式 CAPP 系統(tǒng) 創(chuàng)成式(Generative)CAPP 系統(tǒng)不以原有的工藝規(guī)程為基礎，在計算機軟件系統(tǒng)中，收集了大量的工藝數(shù)據(jù)和知識，并在此基礎上建立了一系列的決策邏輯，形成了工藝數(shù)據(jù)庫和加工知識庫。當輸入新零件的有關信

10、息后，系統(tǒng)可以模仿工藝人員，應用各種工藝決策邏輯規(guī)則，在沒有人工干預的情況下，自動的生成零件的工藝規(guī)程。但是，CAPP 專家系統(tǒng)仍有許多問題有待人們解決或提出更有效的方法，比如工藝知識的獲取和表示，工藝模糊知識的處理、工藝推理過程中自行解決沖突問題的最佳路徑，自學習功能的實現(xiàn)等等。美國普渡大學1977年開發(fā)的APPAS系統(tǒng)、德國阿亨大學于1980年開發(fā)的 AYTAP 系統(tǒng)、我國南京航空航天大學1988年開發(fā)的NHCAPP系統(tǒng)等都屬于創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)5。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)通過邏輯推理決策自動生成零件的工藝規(guī)程，保存和繼承了工藝設計的經(jīng)驗和知識，擺脫了具體工藝設計過程中對工藝人員經(jīng)驗和知識的依賴

11、，具有較高的柔性，適應范圍廣。但是系統(tǒng)沒有自動獲取知識的能力，缺乏解釋機制，容錯能力差，不能適應環(huán)境的變化。(3)CAPP專家系統(tǒng) 從80年代中期起，創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的研究轉向人工智能的專家系統(tǒng)(Expert Systems)方面。例如美國聯(lián)合工藝研究中心于1984年開發(fā)的 XPS-E 系統(tǒng)、英國南安普頓大學1986年開發(fā)的 SIPPS 系統(tǒng)，我國清華大學于1989年開發(fā)的 THCAPP 系統(tǒng)等。知識庫和推理機是專家系統(tǒng)的兩大主要組成部分。知識庫存儲從工藝專家那里得到的工藝知識，它是專家系統(tǒng)的核心。工藝知識是人們在工藝設計實踐中積累的認識和經(jīng)驗的總和。推理機控制并執(zhí)行對問題的求解，它根據(jù)已知

12、事實，利用知識庫中的知識，按一定的推理方法和控制策略進行推理，得到問題的答案。推理機是專家系統(tǒng)的控制中心。在用 CAPP 專家系統(tǒng)為零件設計工藝規(guī)程時，推理機從產(chǎn)品的設計信息(零件特征信息)等原始信息出發(fā)，按某種策略在知識庫中搜尋相應的知識，從而得出中間結論(如選擇出特征的加工方法)，然后再以這些結論為事實推出進一步結論(如安排出工藝路線)，如此反復進行，直到退出最終結論，即產(chǎn)品的工藝規(guī)程。CAPP 專家系統(tǒng)實現(xiàn)了工藝知識庫和推理機的分離，當生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生變化時，可以修改或擴充知識庫，而不需從頭進行系統(tǒng)開發(fā)。而且 CAPP專家系統(tǒng)在一定程度上模擬工藝人員進行工藝設計，使許多模糊問題得以解決，對于

13、結構形狀復雜，加工工序多，工藝流程長的箱體、殼體類零件，可能存在多種加工方案，工藝設計的優(yōu)劣取決于人的經(jīng)驗和智慧，因此一般的 CAPP 系統(tǒng)很難滿足這類復雜零件的工藝設計要求，而 CAPP 專家系統(tǒng)匯集眾多工藝專家的經(jīng)驗和智慧，并充分利用這些知識，進行邏輯推理，探索解決問題的途徑和方法，因而能給出合理的甚至最優(yōu)的工藝決策。但是，CAPP 專家系統(tǒng)仍有許多問題有待人們解決或提出更有效的方法，比如工藝知識的獲取和表示，工藝模糊知識的處理、工藝推理過程中自行解決沖突問題的最佳路徑，自學習功能的實現(xiàn)等等。2、CAPP的基本組成由于工藝設計是一個極為復雜的過程，涉及的因素也非常多，企業(yè)中具體應用的CAP

14、P系統(tǒng)對制造環(huán)境依賴性很大，所以各個CAPP系統(tǒng)組成千差萬別。盡管不同的設計思想及不同的制造環(huán)境，但CAPP系統(tǒng)的基本構成都是相似的，一般都包括以下五部分6。(1)零件信息的獲取 零件信息是CAPP系統(tǒng)進行工藝設計的對象和依據(jù)，零件信息的獲取是CAPP系統(tǒng)的重要組成部分。目前計算機還不能像人一樣識別零件上的所有信息，因此在計算機內(nèi)部必須有一個專門的數(shù)據(jù)結構來對零件信息進行描述，如何輸入并描述零件信息是CAPP最關鍵問題之一。(2)工藝決策 工藝決策是CAPP系統(tǒng)的核心，其作用是以獲取的零件信息為依據(jù)，按照預先規(guī)定的順序和邏輯，調(diào)用相關的工藝數(shù)據(jù)和規(guī)則，進行必要的計算、比較和決策，生成零件的加工

15、工藝規(guī)程。(3)工藝數(shù)據(jù)庫/知識庫 工藝數(shù)據(jù)庫/知識庫是CAPP系統(tǒng)的支撐工具，其集合了工藝設計所需要的所有信息資源，主要包括工藝數(shù)據(jù)(如加工方法、切削用量、加工余量、機床、刀具、夾具、量具以及材料、工時、成本核算等多方面的信息)和規(guī)則(包括工藝決策邏輯、決策習慣、經(jīng)驗等內(nèi)容，如加工方法選擇規(guī)則、工序或工步排序規(guī)則等)。如何組織和管理這些信息，使之便于使用、擴充和維護，并適應于各種不同的企業(yè)和產(chǎn)品，是當今 CAPP系統(tǒng)迫切需要解決的問題。(4)人機交互界面 人機交互界面是用戶的工作平臺，包括系統(tǒng)菜單、零件信息獲取界面、工藝設計界面、工藝數(shù)據(jù)/知識輸入和管理界面以及工藝文件的顯示、編輯與管理界面

16、等等。這些界面元素必須符合現(xiàn)代標準的用戶接口規(guī)范。(5)工藝文件的管理/輸出 工藝文件是 CAPP系統(tǒng)提交給用戶的最終產(chǎn)品。一個系統(tǒng)可能有成千上百個工藝文件，如何管理和維護這些文件，按什么格式輸出這些文件，是 CAPP 系統(tǒng)的主要內(nèi)容，也是整個CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)的重要組成部分。輸出部分包括文件的格式化顯示、存盤和打印等。系統(tǒng)一般要能輸出各種格式的工藝文件，有些系統(tǒng)還能直接輸出零件的 NC 程序。圖1是CAPP系統(tǒng)的工作過程與步驟，圖2是CAPP的結構組成。CAPP的組成與基本結構：控制模塊：協(xié)調(diào)各模塊的運行，實現(xiàn)人機之間的信息交流，控制產(chǎn)品設計信息獲取方式。圖1 CAPP系統(tǒng)的工

17、作過程與步驟零件信息獲取模塊：用于產(chǎn)品設計信息輸入。 工藝過程設計模塊：進行加工工藝流程的決策，生成工藝過程卡。 工序決策模塊：選定加工設備、定位安裝方式、加工要求，生成工序卡。 工步?jīng)Q策模塊：選擇刀具軌跡、加工參數(shù)，確定加工質量要求，生成工步卡及提供形成NC指令所需的刀位文件。 輸出模塊：輸出工藝流程卡、工序和工步卡，工序圖等各類文檔。 產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)庫：存放有CAD系統(tǒng)完成的產(chǎn)品設計信息。 制造資源數(shù)據(jù)庫：存放企業(yè)或車間的加工設備、工裝工具等制造資源的相關信息。 工藝知識數(shù)據(jù)庫：用于存放產(chǎn)品制造工藝規(guī)則、工藝標準、工藝數(shù)據(jù)手冊、工藝信息處理的相關算法和工具等。 典型案例庫：存放各零件族典型零

18、件的工藝流程圖、工序卡、工步卡、加工參數(shù)等數(shù)據(jù)，供系統(tǒng)參考使用。 編輯工具庫：存放工藝流程圖、工序卡、工步卡等系統(tǒng)輸入輸出模板、手工查詢工具和系統(tǒng)操作工具集等。制造工藝數(shù)據(jù)庫：存放由CAPP系統(tǒng)生成的產(chǎn)品制造工藝信息，供輸出工藝文件、數(shù)控加工編程和生產(chǎn)管理與運行控制系統(tǒng)使用。圖2 CAPP的結構組成3、CAPP 存在的主要問題迄今為止，雖然 CAPP 的研究已取得很多成果，國內(nèi)外也開發(fā)了眾多CAPP 系統(tǒng)，但是在實際應用過程中，由于 CAPP 的復雜性和特殊性，仍然面臨著如下問題7：(1)零件信息的描述與獲取問題 這個問題關系到CAD與CAPP及其它應用系統(tǒng)集成的問題，并直接關系到CAPP系統(tǒng)

19、能否真正實用化和商品化。目前零件信息或部分信息仍然是由使用者手工輸入的，如何輸入并描述零件信息，徹底解決CAPP系統(tǒng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)二次輸入是CAPP亟待解決的問題。(2)工藝決策方法的實現(xiàn)問題 工藝決策是CAPP系統(tǒng)進行工藝設計的關鍵，是制約CAPP系統(tǒng)實用化、通用化、智能化的核心問題。長期以來，人們研究開發(fā)了多種工藝決策方法，如派生式、創(chuàng)成式、智能式、混合式、基于3D的定量化工藝決策方法等等，但至今沒有徹底解決CAPP系統(tǒng)的工藝決策方法問題。(3)CAPP系統(tǒng)的通用性問題 工藝設計受多因素的影響，產(chǎn)品不同、批量不同、加工環(huán)境不同，其工藝設計方法都可能不一樣，所以CAPP系統(tǒng)很難像CAD系統(tǒng)那樣設

20、計成通用的系統(tǒng)。在多品種、小批量的生產(chǎn)模式逐漸成為機械制造業(yè)主要趨勢的情況下，CAPP系統(tǒng)將很難適應頻繁變化的加工對象和變化環(huán)境。因此，CAPP系統(tǒng)要實現(xiàn)真正實用化和商用化，通用性問題必須解決。(4)工藝數(shù)據(jù)庫知識的獲取、表達和相應數(shù)據(jù)庫與知識庫的建造問題工藝決策所用的數(shù)據(jù)有加工方法、機床、刀具、夾具、量具以及材料、切削用量、工時、成本核算等多方面信息。如何組織和管理這些信息，并便于擴充和維護，使之適用于不同的企業(yè)和產(chǎn)品，是當今CAPP系統(tǒng)迫切需要解決的問題。CAPP系統(tǒng)所需的工藝知識，包括工藝決策邏輯、決策習慣、經(jīng)驗、規(guī)則等眾多內(nèi)容。如何獲取和表達它們，并便于系統(tǒng)的應用、維護和擴充，也是CA

21、PP要解決的關鍵問題。(5)CAPP系統(tǒng)與其他應用系統(tǒng)的集成 工藝是設計和制造的橋梁，工藝數(shù)據(jù)是產(chǎn)品全生命周期中最重要的數(shù)據(jù)之一，是企業(yè)編排生產(chǎn)計劃、制定采購計劃、生產(chǎn)調(diào)度的重要基礎數(shù)據(jù)，在企業(yè)的整個產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)中起著重要的作用。CAPP需要與企業(yè)的各種應用系統(tǒng)進行集成，包括CAD/PDM/ERP/MES等等。由于不少企業(yè)CAD、CAPP、ERP的應用是分階段、不同時期應用的，目前還存在著信息的孤島，工藝數(shù)據(jù)的價值還沒有得到有效的發(fā)揮和利用。4、典型CAPP系統(tǒng)介紹一、TOJICAPP系統(tǒng)簡介8該系統(tǒng)是國內(nèi)開發(fā)較早的系統(tǒng)，由同濟大學開發(fā)，適用于生成回轉體零件的工藝規(guī)程。該系統(tǒng)主要以派生法原理

22、為基礎，部分采用創(chuàng)成式原理，屬于半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)，零件編碼采用JLBM編碼系統(tǒng)，使用BASIC語言編程，在IBM系列微機或兼容機上運行，工藝規(guī)程內(nèi)容詳細完整，可以完成工序和工步的確定。該系統(tǒng)能完成機床和刀具的選擇、計算切削參數(shù)、時間定額和加工費用、車削工序圖的繪制以及打印輸出具有所需格式的工藝規(guī)程等工作，是一個功能較完整的實用系統(tǒng)。該系統(tǒng)的程序結構按模塊化原理設計。該系統(tǒng)在生成工藝規(guī)程之前，必須為系統(tǒng)建立各種文件數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)可以輸入零件圖信息以生成工藝規(guī)程，也可以從零件信息中調(diào)用零件。生成工藝規(guī)程過程如下：1進入工藝規(guī)程主流程，輸入圖形信息。2系統(tǒng)運行成組代碼模塊，生成零件的成組代碼，從而

23、檢索零件的典型工藝規(guī)程3根據(jù)典型工藝規(guī)程，生成毛坯尺寸。4按典型工藝規(guī)程的工序和工步搜索零件信息。5進入人機交互設計模塊，修改前面自動生成的工藝規(guī)程。6轉接夾具生成模塊生成夾具數(shù)據(jù)，繪制加工用夾具。7轉接數(shù)控編程模塊，生成數(shù)控機床用數(shù)控程序。二KMCAPP簡介開目CAPP是企業(yè)級的工藝設計與工藝管理解決方案，真正實現(xiàn)了基于知識決策的智能化工藝設計。開目CAPP提供了完全基于數(shù)據(jù)庫的大型工藝集成設計與管理環(huán)境，具備強大的處理復雜工藝數(shù)據(jù)表格的功能，提供了嚴格的工藝權限管理、工藝流程管理功能，支持團隊并行工藝設計，對于主流CAD、PDM、ERP的產(chǎn)品具有良好的集成性，并提供了豐富的二次開發(fā)接口和工

24、具，是業(yè)界公認的功能最強、商品化程度最高的CAPP產(chǎn)品。 1開目CAPP的特點 1）集成化 開目CAPP可以通過DWG、DXF、IGES等接口與其他多種CAD軟件集成，也可以和多種PDM軟件集成。還可以和國內(nèi)外各種ERP軟件集成。開目本身系列軟件之間已經(jīng)實現(xiàn)了無縫集成。 開目CAPP不但可以直接拾取開目CAD繪制的圖形和零件的基本信息，也能將其他軟件繪制的圖形，經(jīng)數(shù)據(jù)轉換模塊轉換到工藝文件中。 開目CAPP和PDM基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。2）實用化 工序簡圖生成方便，可以直接提取零件的外輪廓和加工面，并提供夾具庫。 可以插入多種格式的圖形、圖象。并可以對其編輯。 具有內(nèi)置的“電子手冊” 可以輸出所有

25、的工藝文件，圖形文件或指定的工序卡片。3）工具化 是一種“柔性工具”，用戶可以進行可視化配置。 自帶繪圖系統(tǒng)，可以任意繪制各種工藝表格和工序簡圖。 用表格定義和工藝規(guī)程管理器可以任意設計各種類型的工藝文件。 利用工藝資源管理器和公式管理器可以任意創(chuàng)建工藝資源和公式 可以任意創(chuàng)建自己的零件分類規(guī)則，每一類可以建立一個典型工藝。2系統(tǒng)的構成 共有7個功能模塊表格定義：為各企業(yè)定制自己的工藝表格工藝規(guī)程類型管理：為各工藝規(guī)程配置過程卡和工序卡工藝規(guī)程編制：用于繪制表格、工序簡圖、生成工藝文件、通用技術文件公式管理器：建立和管理工藝設計中用到的公式工藝資源管理器：用于工藝資源的管理和擴充工藝文件瀏覽器

26、：用于瀏覽編制的各類工藝文件打印中心：用于工藝文件的打印輸出5、CAPP 的發(fā)展趨勢在40多年的發(fā)展過程中，CAPP在生成原理、系統(tǒng)結構、決策方法等方面，都取得了很大的進展，縱觀國內(nèi)外CAPP的研究與開發(fā)狀況，CAPP的發(fā)展趨勢集中在集成化，智能化、并行化和工具化等方面9。(1)集成化 指CAPP系統(tǒng)與其他集成化系統(tǒng)信息與數(shù)據(jù)的傳輸與共享。在工程設計領域，通常是指與CAD與CAM系統(tǒng)的集成，若推廣到整個工廠范圍，還包括與PDM、ERP、MES等系統(tǒng)的集成。CAPP與其它系統(tǒng)的集成，正在從局部自動化走向全面自動化，這是自動化技術發(fā)展的必然趨勢。而要實現(xiàn)真正意義的集成，有待于對產(chǎn)品定義與產(chǎn)品數(shù)據(jù)交

27、換規(guī)范(如PDES/STEP)的進一步研究和相應的實用化軟件系統(tǒng)的問世。目前世界上以美國為首的許多國家都投入了大量的人力物力對產(chǎn)品定義與產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范進行研究，集成化的發(fā)展將可以逐步實現(xiàn)。(2)智能化 制造業(yè)將進入智能制造的時代，智能化是制造業(yè)發(fā)展的總趨勢，智能化CAPP是CAPP技術發(fā)展的本質特征和必然趨勢。過去研究最多的是各種各樣的CAPP專家系統(tǒng)。近年來神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊理論、實例推理和遺傳算法等技術在CAPP中得到廣泛應用，為CAPP系統(tǒng)的進一步智能化提供了理論基礎。(3)并行化 以并行設計理論為指導、在集成化和智能化基礎上進一步發(fā)展起來的CAPP系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了并行工程的思想。其意義不

28、僅在于設計階段的并行，還包括制造、規(guī)劃過程中各個功能部門的并行。并行化的核心是CAD/CAPP之間的并行，主要體現(xiàn)在CAPP能在CAD產(chǎn)品設計的過程中，為CAD提供產(chǎn)品設計工藝性反饋，對設計方案和結果進行可制造性分析和評價，盡早發(fā)現(xiàn)設計中的問題，確保設計的合理性，減少設計反復。目前主要方法是建立可制造性綜合評價功能模塊或子系統(tǒng)，根據(jù)事件信息和制造資源信息，在一定工藝原則指導下，建立評價函數(shù)，對零件結構工藝性、加工工藝性等指標進行分析評價。(4)工具化 通用性問題是CAPP中需要考慮和實現(xiàn)的最為關鍵的問題之一，為了適應實際生產(chǎn)過程中變化多端的問題，應該使CAPP系統(tǒng)能像CAD系統(tǒng)一樣具有通用性。工具化CAPP就是要解決這個問題，通過開發(fā)通用的CAPP應用模塊，用戶可根據(jù)實際需求