试析CAPP系统在工艺设计中的应用

摘要：本文主要对CAPP系统在工艺设计中的应用进行分析，结合传统工艺设计存在的问题，从制作各种工艺规程模板、建立工艺资源库，建立工艺工作流程模块，工艺规程编制模块及工艺数据汇总模块这几个方面进行探索与分析，主要目的在于加大CAPP系统在工艺设计中的应用力度，从而保障我国工艺设计得到长足发展。

关键词：：CAPP 系统；工艺设计信息化；应用

工艺设计是产品设计与生产制造之间的重要纽带，工艺设计产生的大量数据被用作生产制造、物资、财务等部门的基础数据来源。随着信息技术的飞速发展，如何把工艺人员从繁重的重复劳动中解救出来，如何有效的管理大量的工艺文件和工艺数据，如何与企业的其他信息系统集成等问题己越来越受到企业领导与技术人员的重视。CAPP系统的应用和发展为企业提供了解决以上问题的有效途径，该系统的应用对工艺设计而言占据着重要位置。

一、传统工艺设计存在的問题

（一）设计效率低

工艺设计者既要考虑设计图纸上零件结构形状、尺寸公差、材料等方面的信息，又要了解加工制造中有关加工方法、加工设备、生产条件、加工成本等信息，还要开展大量的计算、统计、填写、查阅等繁杂的工作。

（二）设计质量不稳定，标准化程度差

工艺设计工作是一项较为繁琐的工作，它需要具备丰富的经验。工艺习惯、设计质量都会随工作人员的变动而变化，无法做到统一标准。因工艺设计者的岗位变动，使得一些工艺设计经验无法被传承下来。

（三）不能与现有信息系统集成

当前较为先进的ERP 与PDM系统无法与传统的工艺文件进行集成，工艺部门与后续有关部门间的信息不能共享，产品从设计到工艺准备、生产制造，存在大量的重复工作，周期过长。随着制造业信息化进程不断加快，将信息技术与 CAD/CAM充分融合，开展工艺设计信息化管理是满足当下发展的必然趋势。

二、工艺设计的流程和特点

（一）工艺设计的基本流程

当设计图纸传到工艺管理部门，工艺管理部门需要制定工艺加工顺序及方法，工艺人员编制零件的工艺过程卡片，并做好工装、工具、材料等汇总工作。对物资进行采购与供应的部门需依据汇总报表，制定采购计划及物资的发放。设计图纸定型之后，经过小批量试生产阶段，工艺逐渐完善，工艺规程也会随之定型，定型之后做好存档工作。

（二）工艺设计的特点

工艺设计是产品设计与制造的主要枢纽，也是生产制造的准备工作。工艺设计需要对工艺资源进行合理配置，工艺设计的首要任务便是对需要制造的零件制定合适的生产加工顺序与方法，从而保障生产出符合设计需求的产品。工艺设计务必要保障诸多零件信息处理完全。在工艺设计中，要考量的因素有很多，比如零件结构形状、尺寸公差、材料等方面的信息，还需要考虑零件在加工时所需要的加工仪器、加工设备等生产条件，因此在设计过程中需要有一个完整的计划以及详细的分析，进而来处理工艺设计生产中的大量信息。

三、基于工艺设计流程与特点，CAPP系统在工艺设计中的应用

（一）制作工艺规程模板

在CAPP系统中设计出与企业生产相符的工艺规程模板。依据有关部门对工艺文件的完整性要求，来构建种类多样的工艺规程文件、管理文件的格式、汇总报表格式等；在工艺规程、工序简图及表格文件中，需要对填写的区域属性开展定义工作，确定相关内容的数据关系、数据来源、填写方式、显示格式等，通过这些定义，确保工艺规程格式和工艺内容的标准化、规范化，为后续信息的集成提供支持。

（二）建立工艺资源库

工艺资源是企业信息化建设的基础，有效管理和运用资源可以提高企业的生产效率，方便日后工艺设计的查询、引用等工作开展。这就需要对材料、刀夹量具、专用工装、标准件、仪器仪表、机床设备、工艺基本术语、典型工艺、工艺参数等建立相应的工艺数据资源库。以树形结构显示工艺资源库的内容，实现快速定位、查找、读取或借用，从而提高工艺反应速度，提高工艺设计效率和质量。

（三）建立工艺工作流程模块

1）定义所有需要使用工艺管理系统的部门及人员的名称、密码、职务、以及在具体业务中所担任的角色等基本属性，并设置权限。

2）定义工艺管理系统中所需要管理的工艺设计过程以及工艺设计过程中产生的文档的审签流程，确定每个流程节点需执行的操作，执行人权限，任务完成后自动流转到下一节点，同时自动提示该节点执行新任务，直至流程全部执行完毕。

3）定义工艺更改管理的流程，该流程除了管理更改的结果，更主要的是控制更改的过程。更改的过程表现为审批环节的控制、历史数据的追溯、版本控制等。

（四）工艺规程编制模块

工艺规程编制模块提供了所见即所得的各种编制的功能。该模块含三部分：文字编辑部分、表格编辑部分和工序简图绘制部分。文字编辑部分提供文字编制、复制、粘贴等功能，提供专用的填写工具，具备尺寸公差、形位公差、上下标、表面粗糙度符号等功能；表格编辑部分则提供表格填写、对齐、换行、块复制等功能；工序简图绘制部分可以通过内置的绘图工具，方便快速的直接绘制简图，也可以通过外部应用程序将所需要的图像插入到指定位置。工艺设计是开展工艺工作的关键， CAPP系统的应用，提髙了工艺设计水平和设计质量。

（五）工艺设计后的数据汇总模块

数据汇总模块用于将所管理的各种工艺数据按照要求汇总成需要的报表形式。汇总的规则如分类条件、排序条件，计算等都可自由定义。在输入一定条件时，可对CAPP系统数据库中的每一项数据提取汇总，输出到Excel格式或定制的报表格式中。同时，汇总结果的打印格式可以进行定义。

四、结语

综上所述，合理利用CAPP系统，可以有效降低工艺编制人员的工作量，摆脱掉繁杂且重复的工作，基于此有效提升工艺设计者的工作热情与积极性。最为主要的是，工艺设计者会有精力与时间去研发新型技术与工艺，从而开发出新工艺。要切实利用CAPP还需着重关注企业的发展状况，不可盲目追求信息化，在开展工艺设计工作时，需要确保工艺设计人员的综合素质与数据的积累，以此来确保工艺设计工作顺利开展，使得企业工艺得到长足发展。

参考文献：

[1]杨晋穗. CAPP计算机辅助工艺设计在现代企业中的应用[J].锻压装备与制造技术，2013，04：1316.

[2]孙刚，刘玉刚，刘宏阳.计算机辅助工艺设计（CAPP）技术在航天器总装中的应用[J].航天器环境工程，2005，06：354357.