0 引言
WTO的加入和網絡技術的不斷發展，使得擴展型企業越來越多，制造活動全球化的進程也越來越快。如何以最短的時間生產出高質量、低成本的新產品，適應全球化多變市場的需求，已成為企業共同尋求的目標。企業網絡化的生產模式、全球化的敏捷制造系統已成為制造業的主要趨勢。這就要求在計算機制造系統CIMS中，作為計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM及制造資源計劃MRPII聯系紐帶的計算機輔助工藝規劃CAPP必須適應新的制造環境。而對于目前企業中多品種、單件、小批量生產形式的企業，傳統的生產方式已經不能適應企業發展的要求。主要表現：生產計劃和組織管理復雜，生產周期較長且準備工作量較大，生產工藝的響應速度較慢且工藝人員勞動強度較大。鑒于此，針對多品種、單件、小批生產形勢企業特點和現有的軟硬件資源，綜合運用成組技術、數據庫技術和ASP/ADO技術等，進行了典型CAPP系統的設計和技術分析。
1 系統總體結構
系統采用了模塊化結構機構進行設計，各功能模塊均由主控菜單控制。主要包括：1）系統總控菜單。該模塊為系統提供友好用戶界面，用戶可通過菜單選擇項控制各模塊的操作。2）零件信息描述與輸入。該模塊包括零件總體信息和零件特征信息輸入等。3）零件加工工藝規程設計。該模塊包括零件分類，典型工藝提取、處理和綜合修正以及工藝規程審核、會簽等。4)零件工藝規程輸出。該模塊用于完成工藝文件的輸出。5）數據庫維護。該模塊主要完成工藝知識庫的維護。
2 系統工作流程
系統工作流程如圖1所示。
圖1 系統工作流程圖
3 系統的技術支撐
3.1 零件分類編碼和信息輸入
成組技術是利用事物的相似性，把相似問題歸類成組，尋求解決這一類問題的最優方案，以取得所期望的效益。目前該技術已廣泛應用于設計、制造和管理等。成組技術的廣泛應用以及與計算機、數控等生產技術的緊密結合，推動了FMS的創造和發展，其柔性技術在很大程度上解決了多品種小批量生產存在的問題。因此系統根據企業的實際情況，對待加工零件的特征進行分析，然后構建零件的信息模型，在此基礎上，實現基于特征的零件信息的描述和信息輸入。研究分析零件編碼系統，采用框架結構的思想實現自動形狀碼的表達，實現分層次的零件編碼系統的建立。典型零件葉輪的形狀碼的框架結構見圖2。
圖2 葉輪形狀碼框架結構
3.2 典型工藝庫建立
工藝數據結構及工藝數據庫在CAPP系統設計中占據重要地位。一方面，在生成工藝零件工藝規程時，CAPP的應用程序要用到大量的靜態數據，同時也產生許多動態的工藝數據。靜態數據主要涉及到支持工藝規劃的相關信息，如工藝設計手冊、企業標準、規范化的工藝規程等。動態數據主要是指在工藝規劃過程中產生的相關信息，它由大量的中間規程數據、零件圖形數據等組成。另一方面，工藝數據需要一定的數據結構來支持規劃活動。在CAPP系統中，常使用的數據結構主要包括線性表、數組等。工藝數據庫是工藝數據的集合，工藝數據的管理要借助于工藝數據庫及相應的數據庫管理系統完成，而數據庫的管理和操作則通過相應工藝數據庫管理系統和工藝數據庫的應用程序完成。本系統的主要工藝數據有：量具、刃具、鉆具、胎卡具及輔助工具，切削速度和切削過程（走刀次數），重要度等級，材料，工藝知識，常用字符和述語，工藝內容和表頭，工裝圖，設計人員和系統管理人員等。系統在設計過程中，采用了層次式數據結構，其數據庫系統是以Power Builder 6.5數據庫系統為基礎，數據庫系統與CAPP系統的接口采用Power Builder 6.5提供的ODBC函數建立接口程序，在進行零件的工藝規程設計時，系統可從Power Builder 6.5數據庫中讀取工藝數據。而對于工藝規程設計的遠程審核、會簽的實現則是通過ASP/ADO技術實現數據庫的連接與操作。
3.3 遠程工藝規程設計審核、會簽
為進一步提高工藝規程的響應速度和設計效率，保證其質量，系統進行了遠程工藝規程的設計、會簽模塊。遠程工藝設計審核、會簽系統的工作流程如圖3所示。在該系統中，各權限用戶以動態的形式訪問網絡服務器主頁，網絡服務器將其結果傳給客戶端瀏覽器，用戶的所有請求和結果都是以動態頁面的形式進行傳遞，資源存放在Web數據庫中，與瀏覽器無關，各權限用戶，只要使用常規的可執行Html瀏覽器，就可瀏覽主頁內容，然后按系統要求逐步完成工藝規程設計的審核、會簽工作。該模塊的構建不僅減輕了客戶端瀏覽器的負擔，而且提高了數據信息的交互速度。整個系統程序的設計是通過ASP/ADO技術、VBScript和Jscript網絡編程語言實現。系統通過數據接口，將生產過程約束信息實時反饋給CAPP系統，使其成為一個半閉環系統，以保證工藝規程得到及時的修正，從而提高工藝規程的反應速度。工藝設計人員根據工藝規程審核、會簽結果，對工藝規程進行綜合修正后，便可作為最優工藝規程指導產品零件進行生產加工。
圖3 遠程工藝設計審核、會簽系統的工作流程
4 結論
將成組技術、數據庫技術和ASP/ADO等進行有機的結合，完成了CAPP系統的設計。該系統適合于多品種、單件、小批量生產類型的企業，系統的設計和實現，有利于提高工藝規程的響應速度、設計效率，保證其設計質量，同時也為企業全面實施CIMS的有效集成提供了關鍵性橋梁。
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本文標題：CAPP系統設計與技術分析
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