1 CAPP研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
從20世紀60年代末，人們就開始了對CAPP理論與應(yīng)用的研究，最早研究CAPP技術(shù)的國家有挪威和前蘇聯(lián)等。在CAPP發(fā)展史上具有歷程碑意義的是設(shè)在美國的國際標準性組織CAM-I于1976年開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。按照工藝決策方式，可以將CAPP系統(tǒng)劃分為兩大類：修訂式(派生式)CAPP系統(tǒng)和創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。30多年以來，國內(nèi)外對CAPP技術(shù)進行了大量的探討與研究到實施，CAPP系統(tǒng)針對對象從早期的針對某一類特定零件，如回轉(zhuǎn)體、箱體類、支架類零件擴展到各個類別的零部件。從零部件為主體的局部應(yīng)用擴展到以整個產(chǎn)品為對象的全面應(yīng)用。以柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、并行工程、智能制造系統(tǒng)、虛擬制造、敏捷制造為代表的先進制造理論及系統(tǒng)的發(fā)展，以三維實體造型技術(shù)的CAD、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、ERP(企業(yè)資源計劃)、CRM(客戶關(guān)系管理)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、CAM(計算及輔助工程)為代表的產(chǎn)品設(shè)計、制造、經(jīng)營管理單元的發(fā)展與成熟，無論從深度上還是廣度上，都對CAPP的功能、所處的位置提出了更新更高的要求，促成了現(xiàn)代意義上的CAPP理論體系的形成。而以人工神經(jīng)網(wǎng)路、模糊集合論、遺傳算法為代表的人工智能技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機軟硬件理論與技術(shù)的發(fā)展，都為現(xiàn)代CAPP系統(tǒng)的建立提供了堅實的基礎(chǔ)。CAPP技術(shù)未來將朝著集成化與并行化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、工具化、體系結(jié)構(gòu)分布式、構(gòu)件化的方向發(fā)展。
2 CAPP中存在問題
綜合分析CAPP技術(shù)的研究歷史與現(xiàn)狀，可以歸納出CAPP技術(shù)中存在如下主要問題，這些問題制約著CAPP向更廣、更深、商品化、實用化的方向發(fā)展。
2.1 通用性和專用性之間的矛盾
通用性和專用性之間的矛盾是阻礙CAPP大規(guī)模推廣應(yīng)用的首要問題。此問題的實質(zhì)是同一企業(yè)自身工藝環(huán)境的動態(tài)變化性、不同企業(yè)間工藝環(huán)境及工藝類型的差異性的綜合外在表現(xiàn)。量身定制的專用化CAPP系統(tǒng)的優(yōu)點是能夠很好的滿足企業(yè)當前工藝需求，在企業(yè)的工藝準備過程中較好的發(fā)揮作用。然而其缺點卻也是明顯的，對于企業(yè)來說，專用的化的CAPP不能適應(yīng)企業(yè)工藝環(huán)境的變化，無法使制造型企業(yè)從容面對瞬息完變的市場(敏捷制造)，不僅制約了企業(yè)的發(fā)展，也造成了企業(yè)IT投資的浪費。CAPP框架/工具系統(tǒng)的優(yōu)點是適用面廣、開放性好、大大縮短了CAPP系統(tǒng)的開發(fā)周期，客戶化也較好的滿足了企業(yè)的個性化需求。然而，由于CAPP的基本框架、基本功能、基本流程已經(jīng)被固化在框架中，平臺的可伸縮性有限，仍無法適應(yīng)企業(yè)工藝環(huán)境的較大變化，且客戶化開發(fā)和實施的工作量還很大。
2.2 體系結(jié)構(gòu)與制造模式的矛盾
當前市場環(huán)境呈現(xiàn)快速、多變、以客戶為中心的特點，機械產(chǎn)品需求正朝著多品種、小批量、制造過程離散、產(chǎn)品換代頻繁、生產(chǎn)周期短的特點。在這種背景下，敏捷制造(Agile Manufacturing)、并行工程(Concurrent Engineering)、協(xié)同制造等先進制造技術(shù)被提出并得到了廣泛應(yīng)用。動態(tài)聯(lián)盟/虛擬企業(yè)作為一種新的現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展模式是這些先進制造技術(shù)的現(xiàn)實體現(xiàn)，較好的適應(yīng)了當前的市場環(huán)境。CAPP作為實現(xiàn)制造業(yè)信息化、數(shù)字化的支撐技術(shù)之一，應(yīng)該能夠適應(yīng)新的制造模式的需求，進一步促進制造業(yè)的發(fā)展。
3 本文提出的解決方案
針對上節(jié)分析得出的問題，本文認為可以從提高CAPP系統(tǒng)的復(fù)用性、改善CAPP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)角度來加以解決。具體可以落實到兩個方面來展開研究：一是研究工藝設(shè)計問題域自身的通用基礎(chǔ)理論、技術(shù)和數(shù)據(jù)；二是將當前先進的計算機軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)通性技術(shù)運用于CAPP系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)中。
CAPP通用基礎(chǔ)理論研究方面，西北工業(yè)大學CAPP與制造工程軟件研究所做了大量的深入研究與實踐，其提出的面向產(chǎn)品的CAPP方法論、CAPP信息建模體系、面向?qū)ο蟮墓に囍R庫等理論為CAPP向工程化、實用化的發(fā)展做出了巨大的貢獻。軟件技術(shù)方面，面向?qū)ο蠹夹g(shù)、構(gòu)件技術(shù)、框架、中間件，以及以系統(tǒng)化、工程化的軟件復(fù)用思想為代表的領(lǐng)域工程、應(yīng)用工程，及由其發(fā)展而來的軟件產(chǎn)品線技術(shù)為解決CAPP系統(tǒng)發(fā)展中存在的問題提供了軟件實現(xiàn)基礎(chǔ)。在吸收借鑒已有CAPP基礎(chǔ)理論的研究成果基礎(chǔ)上，將系統(tǒng)化、工程化的軟件復(fù)用理論與技術(shù)運用到CAPP中，展開對CAPP產(chǎn)品線的研究，提高CAPP系統(tǒng)的RSS(Reconfigurable、Resuable、Scalable)特性，以期解決CAPP通用性與專用的問題；通過建立基于J2EE開源框架的B/S軟件產(chǎn)品線技術(shù)平臺框架，為CAPP系統(tǒng)支持跨地域的協(xié)同工藝設(shè)計、敏捷制造等先進制造技術(shù)，動態(tài)聯(lián)盟/虛擬企業(yè)的組織形式提供技術(shù)支持。
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本文標題：CAPP技術(shù)發(fā)展趨勢中存在的問題及解決方案
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