在日趨激烈的國際國內競爭環境下,整體提升制造水平、促進企業創新及轉型升級,已經成為企業當前刻不容緩的戰略任務。而伴隨著中國制造業2025、智能制造、工業4.0、定制化生產等概念不斷深入人心,越來越多的企業開始思考:用哪種方式可以幫助企業順利邁入智能企業的陣營?如何真正實現“企業制造”到“企業創造”的轉變?企業如何應用新一代信息化技術,挖掘新的利潤增長點……
CAPP技術作為制造業信息化的重要組成部分,在提高工程和產品質量,提升生產效率方面發揮了重要重作用。那么在智能制造時代,CAPP的命運如何,是生機勃發還是消亡衰敗?這是擺在當今企業面前的一道必答題。
CAPP的發展歷程
CAPP的開發、研制是從60年代末開始的,在制造自動化領域,可以說CAPP的發展是最遲的部分。世界上第一個CAPP系統——AUTOPROS系統,是由挪威的研究學者Niebel于1969年提出的。它是根據成組技術原理,利用零件的相似性去檢索和修改標準工藝來制定相應的零件規程,并于1973年正式推出商品化AUTOPROS系統。
美國學者是在20世紀60年代末~70年代初開始研究CAPP的,并于1976年由CAM-I公司推出頗具有影響力的CAM-I'SAutomated Process Planning系統,成為CAPP發展史的里程碑。
早期的CAPP軟件采用的都是所謂的“標準工藝法”,即派生式(Variant)CAPP系統。70年代中期開始了創成式(Generative)系統的研究和開發,這在當時被認為是最有前途的方法,理想的創成式CAPP系統是通過決策邏輯效仿人的思維,在無需人工干預的情況下自動生成工藝。
我國對CAPP的研究始于20世紀80年代初,1982年上海同濟大學正式推出了我國第一個CAPP系統——TOJICAP。在此之后,國內掀起了研究CAPP的熱潮,清華、北航、南航、華中科大、西安交大、上海交大等各大高校紛紛加入CAPP的研究隊伍,涌現出了一批比較有代表性的CAPP系統:THCAPP、BHCAPP、BITCAPP、NHCAPP、XJDCAPP、HUST_RCAP等,其中這期間西北工業大學推出了我國第一個創成式CAPP系統:CAOS系統。
特別在“九五”期間,隨著國家推行機械設計“甩圖板”工程和計算機輔助技術的應用,企業對CAPP的需求更加迫切,此時的工藝規劃人員正在經歷一場“甩鋼筆”的運動。95年至2010年期間,我國市場上出現了一批有代表性的CAPP軟件,包括開目CAPP、天河CAPP、思普CAPP、大天CAPP、艾克斯特CAPP、天喻CAPP等,這在一定程度上滿足了國內企業的需求。
隨著以產品三維模型為基礎的數字化設計與制造技術的廣泛應用,2D-CAPP系統已不能滿足工藝設計與管理的需要,基于產品三維模型進行工藝設計與優化、工藝仿真與優化及可視化裝配等已經成為企業的迫切需求,2011年,開目軟件正式發布了中國首創的三維可視化裝配工藝規劃軟KM3DCAPP-A,開啟了中國三維CAPP的新紀元。
CAPP發展歷程圖
我國CAPP系統的演變歷程
以上內容是針對國內外CAPP的發展歷程進行了回顧,接下來小編將為大家呈現我國CAPP系統的演變歷程。我國CAPP系統經歷了四大發展過程,分別是基于智能化和專家系統思想開發的CAPP系統,基于低端數據庫開發的CAPP系統,基于AutoCAD或自主圖形平臺開發的CAPP系統和綜合式平臺類CAPP系統。
第一代產品:基于智能化和專家系統思想開發的CAPP系統
這類CAPP系統主要出現在1982-1995期間,特點是片面強調工藝設計的自動化,但因工藝設計的特點決定了自動化的CAPP系統存在很大的局限性,無法滿足企業對通用CAPP系統平臺的需求。近年來,以自動化為唯一目標的CAPP研究開發狀況已經使人們對CAPP研究與開發現狀產生懷疑。到目前為止國內尚沒有真正商品化的CAPP專家系統問世,很多研究機構已停止了此種模式的開發。
第二代產品:基于低端數據庫(FoxPro等)開發的CAPP系統
這一類系統出現在95年后,由于CAPP軟件已經注意到CAPP需要以工藝數據為對象解決企業的工藝設計問題,而不應該以卡片(一般的解決途徑是采用CAD技術,是一個文件系統)為基礎。
基于FoxPro等低端數據庫的CAPP系統所處理的數據和生成的數據都是基于數據庫的,但因為開發技術所限很難做到“所見所得”,系統的實用性很差。因此工藝卡片的生成是由程序來完成或是在CAD中生成。其優點具備了數據庫系統的特點,符合工藝數據管理的特點,但因為不是交互式設計方式,不能作為平臺類軟件,實用性不強,推廣和使用受到了很大的限制。作為商品化軟件,大部分商業軟件公司已放棄了此種開發模式。
另外,近幾年以中高端數據庫為平臺開發了一些CAPP系統,但因為開發技術和實力所限一直沒有實用化。
第三代產品:基于AutoCAD或自主圖形平臺開發的CAPP系統
這一類的系統誕生與1996年之后,為了解決基于FoxPro等低端數據庫的CAPP系統實用性差的缺點,一些CAD軟件公司采用CAD技術開發了一些CAPP系統,解決了實用性問題,但卻忽視了最根本的問題:工藝是以相關的數據為對象的,而不是以卡片(圖形數據)為對象的。
此類CAPP是基于文件系統的CAD技術開發的,特別是自主CAD平臺軟件,文件格式采用了非標準的自定義格式,信息的交換存在嚴重的問題。工藝文件作為圖形信息保存,描述的是工藝文件的圖形拓撲關系,其數據是分散在各個卡片中的,很難集中管理,且它的集成和二次開發必須依賴自身的系統。
第四代產品:綜合式平臺類CAPP系統
最新的這類系統出現在1998年,此類系統完全基于數據庫,采用交互式設計方式滿足實用化要求,同時注重數據的管理與集成,它集中了第2、第3兩代系統的優點,目前是國內外CAPP學者公認的最佳開發模式,開放的體系結構同時滿足了特定企業特定專業的智能化專家系統的二次開發的需要。
我國CAPP系統的演變
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本文標題:智能制造時代,三維CAPP生機勃發or消亡衰敗?(回顧篇)
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