计算机辅助工艺规划在敏捷制造活动中的要义分析

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　　摘 要：计算机辅助工艺主要是在计算机辅助设计和计算机辅助制造的基础上，借助计算机图形学、工程数据库以及专家系统等计算机技术的信息优势进行快速、精确的工艺设计。本文主要阐述计算机辅助工艺规划的关键模块、相关模块及具体运行方式，为计算机辅助工艺规划在敏捷制造活动中的具体使用提供参考。
　　关键词：计算机辅助工艺规划;敏捷制造;构成模块
　　中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）02-0008-02
　　Analysis on the Essentials of Computer-aided Process Planning in Agile Manufacturing
　　Abstract： Computer aided technology is mainly based on computer-aided design and computer-aided manufacturing， and uses computer graphics， engineering databases， and expert systems to carry out rapid and accurate process design. This paper mainly expounded the key modules， related modules and specific operation modes of computer-aided process planning， and provided reference for the specific use of computer-aided process planning in agile manufacturing activities.
　　Keywords： computer aided process planning;agile manufacturing;component module
　　敏捷制造的主要特点是快速响应，主要借助相应管理活动满足具体用户需要，并以此快速进行相关产品的制造活动。相关产品的具体制造过程主要是产品制造信息和企业服务信息的整合。敏捷制造系统属于共享信息系统，主要是使用随意排列组合的工艺设备和柔性化、模块化的方法辅以海量数据的系统。此系统的快速重构功能可优化资源利用率。因此，本文重点通过计算机辅助设计优化相关产品设计和生产过程技术。
　　1 CAPP概述
　　CAPP即计算机辅助工艺规划，是在计算机系统中输入需要加工零件的初始数据、加工条件及加工要求，待计算机接收相应数据后自动对数据进行编程，编程完毕后输出系统优化后的工艺规程卡片。CAPP主要借助计算机技术分析相关产品原材料组成，并对其加工工艺和方法进行最优组合。换言之，计算机辅助工艺主要以CAD和CAM为基础，规范产品制造的整个技术过程[1]。
　　2 CAPP的输出构成
　　计算机辅助工艺规划主要是按照具体工艺目标和产品结构类型输出具体产品加工工艺数据与具体的加工过程。CAPP的输出结构类型包括工艺流程卡、工序卡、工步卡以及工序图等与传统工艺输出类似的格式，还包括借助数据原理编辑、整理、修改以及组合文件数据库原有资源形成的新工艺规划。这是计算机工艺规划的工作，也是CAPP最核心的输出方法。在CAPP中引入云计算理论，进一步扩大了发展空间，可借助数据计算平台完成数据库的读取和分析。此外，可借助预设软件对其内部进行优化设计，甚至可以直接做好最终产品。如果按照具体设计对象和生成方式进行划分，工艺过程设计系统存在3种系统模式。这3种模式是围绕有标准的检索式工艺过程设计系统和产品加工过程的相似性开展的，基本是在原有零件的加工工艺的基础上检索和编辑，以生成新零件的工艺加工和过程设计。此外，3种模式中包括在原有零件的加工工艺的基础上发展的创成式工艺过程设计系统。3种模式彼此渗透，互相融合，层层递进，是CAPP编程人员未来研究的大方向。
　　3 CAPP的基本组成模块
　　CAPP设计系统的工作须借助计算机技术完成。它主要按照计算机辅助工艺系统基本工作原理，综合考虑产品对象、规模大小等。通常，此系统是由若干基本工作模块组成。本文简要介绍4个关键模块，即数据输入和检索控制模块、设计决策模块、工艺验证决策模块以及输出模块[2]。
　　第一，数据输入和检索控制模块。数据输入和检索控制模块收集数据库中的产品信息和加工设计信息，借助人机交互窗口和控制模块的协调运行，分析和选择所获取的相关数据，然后采集、比较系统全面的产品信息和加工设计信息。
　　第二，设计决策模块。此模块是在产品信息收集的基础上进行相应的工艺规划，主要涉及加工工艺流程的决策、产生工艺过程卡、工序决策模块生成工序卡、计算工序间尺寸和生成工序图等内容。
　　第三，工艺验证决策模块。计算机辅助工艺规划的优势是具有强大的数据读取和分析能力。工艺验证决策模块是模拟具体加工过程，以确保工艺正确性，有效提高工作效率，避免人力、物力的浪费。此模块的运行主要是在云计算和加工动态仿真系统的基础上开展的，是评估CAPP设计系统完善程度的重要指标。
　　第四，输出模块。该模块主要是输出各类工艺文件，不仅包括工艺文件库内部工艺流程卡、工序卡、工步卡及工序图等，还包括使用编辑工具对现有工艺文件进行修改得到所需的工艺文件中的过程软件和运行记录文档。
　　4 CAPP产品输出模型
　　CAPP是产品工艺管理活动运行方式中的一种，最终目标是找出最好的产品工艺流程和加工方法，核心内容是产品毛坯的选择和毛坯图生成。此外，CAPP在通用机床、刀具、夹具及量具等选择方面有一定作用。计算机辅助工艺规划的输出步骤互相衔接，主要是输入产品图纸信息、拟定工艺路线和工序内容、确定加工设备和工艺装备、计算工艺参数以及输出工艺文件。借助成组技术，将尺寸、形状及工艺流程相似的產品零件组成相应的零件族，并按零件族确定具体产品的制定工艺，实现了快速批量生产，直接淘汰了部分劣质产品，提高了多品种、小批量生产企业的经济效益[3]。
　　5 结语
　　随着CAD和CAM技术的日渐完善，CAPP日趋成熟，极大地推动了产品的工艺管理集约化和智能化发展。国内企业按照企业工艺发展的特征，对CAPP的具体应用进行持续更新与完善，并与自动化调度系统集成扩增了CAPP的内容，为系统结构的研究和工具系统的开发增添了活力。
　　参考文献：
　　[1]赵众，冯晓东，孙康.集散控制系统原理及其应用[M].北京：电子工业出版社，2012.
　　[2]王威立，栗文雁.高精度伺服控制系统[M].北京：知识产权出版社，2016.
　　[3]孟小峰.大数据管理：概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展，2013（1）：146-169.
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