CAPP软件

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西北工业大学ＣＡＰＰ与制造工程软件研究所张振明许建新贾晓亮孔宪光　

一、引言　６０年代末，人们就开始了ＣＡＰＰ的研究与开发，　最早研究ＣＡＰＰ技术的国家有挪威及前苏联等。但　在ＣＡＰＰ发展史上具有里程碑意义的是设在美国的　国际性组织ＣＡＭ—Ｉ于１９７６年开发的ＣＡＰＰ（ＣＡＭ—　Ｉ’ｓ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ）系统。国内最早　开发的ＣＡＰＰ系统是同济大学的修订式ＴＯＪＩＣＡＰ　系统和西北工业大学的创成式ＣＡＯＳ系统，其完成　的时间都在８０年代初。　经过２０多年的历程，国内外对ＣＡＰＰ技术已进　行了大量的探讨与研究，无论在研究的深度上和广　度上都不断取得进展。　但是，同ＣＡＤ、ＣＡＭ等计算机辅助技术相比，　ＣＡＰＰ在应用方面仍是薄弱环节。一方面，这是由　工艺设计问题的复杂性和特性所决定的；另一方面，　也受ＣＡＰＰ发展的大背景和指导思想影响。因此，尽　管在国内外ＣＡＰＰ研究中，各种新概念、新方法不　断涌现，但ＣＡＰＰ的发展缺乏坚实的实践基础是公　认的事实。　本文从ＣＡＰＰ的应用角度，回顾ＣＡＰＰ的发展　历程、探讨ＣＡＰＰ未来的发展，以期为制造业信息　化中的ＣＡＰＰ应用提供一些思路。　二、基于自动化思想的修订／创成式　ＣＡＰＰ系统　在传统的ＣＡＰＰ研究开发中，人们依据工艺决　策方式，将Ｃ　ＡＰＰ系统划分为两大类：修订式　（Ｖａ　ｒｉａｎｔ，亦称派生式）ＣＡＰＰ系统和创成式　（Ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ，亦称生成式）ＣＡＰＰ系统。根据技术发　展及实际开发需求，也有兼容上述两种方法的混合　式系统，以及影响更大的应用人工智能（ＡＩ）及专　家系统（ＥＳ）技术的ＣＡＰＰ专家系统。这类系统以　自动化为唯一目标，以期在工艺设计上代替工艺人　员，因此，造成开发应用中的诸多问题：系统开发　周期长、费用高、难度大；工艺人员在使用中需交　互输入大量的零件信息，麻烦而又容易出错，难以　掌握系统的使用；系统功能和应用范围有限（局限性　大），缺乏适应生产环境变化的灵活性和适用性，难　以推广应用。　为了解决上述问题，国内外不断地在开发工具　（包括专家系统开发工具）的开发、面向对象（Ｏ—Ｏ）　技术的应用、ＣＡＤ／ＣＡＰＰ集成应用等方面进行探　索，但未能有效推进ＣＡＰＰ的实用化。　三、基于计算机化思想的实用化ＣＡＰＰ　系统　２０世纪９０年代以来，ＣＡＰＰ的实用化问题引起　研究者和企业技术工作者的重视，以实现工艺设计　的计算机化为目标或强调ＣＡＰＰ应用中计算机的辅　助作用的实用化ＣＡＰＰ系统成为新的主题。这些实　用ＣＡＰＰ系统或是专用开发或是基于商品化系统的　应用开发，大致可分为以下两大类。　１．基于ｗ０ｒｄ／ＥｘｃｅＩ／Ａｕｔ０ｃＡＤ及其他图形系统的　工艺卡片填写系统　由于以自动化为目标的修订／创成式ＣＡＰＰ应　用存在的问题，许多企业自行基于Ｗｏｒｄ／Ｅｘｃｅｌ／　ＡｕｔｏＣＡＤ等通用软件开发工艺卡片填写系统。在这　些系统中，很多只是基于简单模板的计算机卡片，　仅取得了一定的应用效果，但也有不少是企业在工　艺标准化、规范化的基础上花费大量人力、物力所　开发出来的，取得了很好的应用效果。　１９９７年以来，国内推出了几个商品化ＣＡＰＰ系　统，其中许多是基于ＡｕｔｏＣＡＤ和其他一些图形系　统的工艺卡片填写工具系统。这类系统片面强调工　艺设计的“所见即所得”，完全以文档为核心，忽视　

CAPP软件

：

CAPP是工艺与设计软件的缩写，其英文名称为Computer

Aided Process Planning。CAPP主要是利用计算机技术来协助现代制造中的生产流程规划，从而提高生产效率，减少制造成本。

在现代工业生产中具有重要的作用，它主要用于帮助制造企业完成从设计到生产的全过程。

的主要应用：

1. 生产流程规划：

通过建立工艺流程图，包括加工方法、设备选择、工艺参数等，实现产品生产流程的规划。的优势在于能使制造企业在生产前能够制定出最优的生产计划，以提高生产效率和产品质量。

2. 生产性分析：

能够对生产中的资料、生产线及生产过程进行类比分析，以达到生产效率的最优化。

3. 计算优化：

具有计算机辅助的特性，当产品设计改动后可以自动更新生产计划并进行计算分析。

4. 自动编程：

能根据产品设计来自动生成生产工艺流程图，并自动编程生成指令代码。

具有很高的实用价值，它可以让生产计划更快速、更科学，生产更优质和更高效率。尤其对于大批量生产的企业来说，能大大提高生产效率，节约人力和物力资源，优化生产过程。

结论：

现在，CAPP已经成为了国际先进生产管理的重要方式，许多国外的企业都广泛地使用来优化生产流程和生产效率。作为中国制造业发展的重要手段之一，的发展前景非常广阔。我相信，随着科技的发展和我国制造业的提升，的市场应用将会越来越广泛，也将成为中国制造企业优化生产流程和降低成本的重要手段之一。

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CAPP的应用与发展

田 洪

天津航空机电有限公司

摘 要：本文针对企业开展CAPP技术应用问题，简述CAPP的发展及应用状况，探讨了CAPP技术应用发展存

在的不足与问题，探讨了CAPP技术应用的发展趋势。

关键词：

CAPP 工艺过程设计 信息化 数据管理

1 CAPP的发展简述

1.1 CAPP的含义

计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning)即CAPP.工艺过程设计是为实现工艺过程

而制订详细工作计划所进行的活动，它确定产品的制造过程和所需的制造资源，是连接产品设计与产品制造

的桥梁，是制造系统的重要环节。 CAPP被公认为是CAD/CAM真正集成的关键，是许多先进制造系统的技术基

础之一。近年来，随着计算机集成制造系统（CIMS）、并行工程（CE）、智能制造系统（IMS）、虚拟制造系统

（VMS）、敏捷制造（AM）等先进制造系统的发展，无论从广度上还是从深度上，都对CAPP的发展提出了更新

更高的要求。

1.2 CAPP的发展史

自从1965年Niebel首次提出CAPP思想，迄今30多年，CAPP领域的研究得到了极大的发展，期间经历

了检索式、派生式、创成式、混合式、专家系统、工具系统等不同的发展阶段，并涌现了一大批CAPP原型

系统和商品化的CAPP系统。

在CAPP工具系统出现以前，CAPP的目标一直是开发代替工艺人员的自动化系统，而不是辅助系统，即

强调工艺设计的自动化和智能化。但由于工艺设计领域的个性化、复杂性，工艺设计理论多是一些指导性原

则、经验和技巧，因此让计算机完全替代工艺人员进行工艺设计的愿望是良好的，但研究和实践证明非常困

难，能够部分得到应用的至多是一些针对特定行业、特定企业甚至是特定零件的专用CAPP系统，还没有能

够真正大规模推广应用的实用的CAPP系统。

在总结以往经验教训的基础上，国内部分公司提出了CAPP工具化的思想：CAPP是将工艺人员从许多工

CAPP 软件在机械制造业中的应用

随着人工智能和机器学习的快速发展，现代制造业正迎来一场数字化革命。计算机辅助制造工艺（CAPP）软件作为数字化制造的重要组成部分，正在越来越多地被应用于机械制造业中。本文将从CAPP软件的基本概念、分类和功能入手，深入探讨其在机械制造业中的应用。

一、CAPP软件的基本概念

计算机辅助制造工艺（CAPP）软件是一种使用计算机模拟和仿真技术，辅助制造工艺规划、优化和自动编程的软件系统。在CAPP系统中，设计师可以通过输入产品CAD数据，选择材料和工艺等参数，完成产品制造的各项工艺规划和流程优化，同时自动生成数控加工程序，提高生产效率和质量。

二、CAPP软件的分类

根据功能和应用领域不同，CAPP软件可以分为以下几类：

1. 逐步类型CAPP软件（Step-wise CAPP software）：逐步类型CAPP软件是CAPP软件的最早形式，其基本思想是通过一系列逐步分解和优化工艺的过程，逐步生成数控加工程序。这种类型的CAPP软件在传统的离线编程领域应用较为广泛。

2. 特征类型CAPP软件（Feature-based CAPP software）：特征类型CAPP软件是基于产品特征的工艺规划软件，其中特征（Feature）指的是产品的基本几何和物理特征。设计师在输入产品CAD数据时，软件会自动识别和提取产品的特征信息，根据特征库中的工艺知识和规范，自动生成对应的工艺流程和加工程序。这种类型的CAPP软件在机器人等自动化生产领域应用广泛。

3. 框架类型CAPP软件（Frame-based CAPP software）：框架类型CAPP软件是基于工艺框架的工艺规划软件，其中工艺框架（Process Plan Framework）指的是经验和知识的整合和归纳。具体来说，CAPP系统会通过对生产线上的过往经验和工艺数据的收集和归纳，构建出一套符合特定行业和领域需求的工艺框架，用于指导今后的工艺规划和流程优化。这种类型的CAPP软件在航空、汽车等高端制造领域应用广泛。