硅谷杂志：计算机辅助工艺设计技术应用情况分析 |
| 2012-11-06 13:53 作者：徐永宁 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月6日文】据《硅谷》杂志2012年第16期刊文称，随着计算机技术的发展，计算机技术在越来越多的领域得到广泛应用，除此之外，多个领域的技术都实现对计算机技术的利用，在工艺设计领域，应用计算机技术之后，不但提高工艺设计水平，而且发挥工艺设计的优势，更好的为现代制造业服务。目前计算机辅助工艺设计技术已经成为一门独立的技术，在现代制造业中发挥着重要作用，对现代制造业起到较强的指导意义。因此，我们对计算机辅助工艺设计技术要有全面而深刻的了解，要明确其基本原理、开发模式以及在实际中的应用情况，做到对计算机辅助工艺设计技术熟练运用。
1计算机辅助工艺设计技术概述
计算机辅助工艺设计技术的诞生，是计算机技术和工艺设计技术的结合，二者的结合有其必然性。首先，对于工艺设计技术来讲，在长期的发展中，需要一种技术来突破现有的技术瓶颈，提升工艺设计技术水平。其次，对于计算机技术来讲，只有在工艺设计技术领域得到应用才能提高其生命力。并且由于计算机技术的特点和优势，可以有效解决工艺设计技术中遇到的难题，所以，计算机辅助工艺设计技术应运而生。计算机辅助工艺设计技术简称CAPP，在制造业中有着广泛的应用。计算机辅助工艺设计技术最早出现在1969年，并于当年建成了世界上最早的计算机辅助工艺设计系统，即CAPP系统。随着计算机辅助技术的发展，计算机辅助工艺设计系统于1976年发展衍生出了计算机辅助制造技术。
在工艺设计中，需要对大量的信息进行分析和处理，经过计算和选择后绘制工艺图，并以此为基础编制产品工艺文件。应用了计算机技术之后，克服了困扰工艺设计中数据分析和处理的难题，发挥了计算机技术的优势。
2传统工艺设计的缺陷
在应用计算机辅助工艺设计技术之前，所有的产品工艺设计都依靠人工手段进行，费时费力，并且存在以下缺点：
1）产品工艺设计效率低，传统的工艺设计主要依靠工艺人员来进行，设计过程中需要分析和处理大量的数据信息，单纯依靠人工处理，速度和质量都难以得到保证。
2）对于相似产品工艺设计，只能重新编写，无法进行智能分析。传统的工艺设计仅仅局限于同一种产品，即使遇到相似产品也无法实现工艺文件的移植，只能根据新产品的特点进行重新编写，浪费了大量的时间和精力。
3）工艺文件均为纸质文件，需要专门的档案室管理。传统的工艺文件均是手写或者纸质的复印件，属于产品的重要档案，必须加以保护并纳入档案管理，占用了宝贵的档案管理资源。
4）产品工艺设计的过程中，过多的依靠工艺人员的经验。传统的产品工艺设计，可借鉴的经验较少，多数都靠工艺人员自身过硬的素质。这造成了对工艺人员的依赖，不利于工艺设计经验的共享和传承。
5）传统的手工工艺设计，无法适应企业的产品品种变化。传统的手工工艺设计是针对每一个产品品种来设计的，一旦产品品种发生变化，又需要重新设计，耗费了企业大量的精力。
3工艺设计流程及特点分析
工艺设计工作对于产品制造企业非常重要，工艺设计对产品生产有着重要的指导意义，工艺设计流程主要是由以下几个过程组成的：
首先，产品的设计图纸完成以后，工艺部门要拿到图纸编制产品制造工艺规程和工艺实现路线图，并根据企业生产实际，编制产品零件的工艺过程卡。
其次，完成产品工艺规程之后，工艺人员要根据工艺规程中的规定，编制产品用料汇总和工装汇总。
再次，物资部门和产品制造单元会以工艺规程为基础，组织相应材料并协调生产。对于新产品来讲，按照产品工艺试制产品后，经过修改最后产品定型，开始批量生产。产品一旦定型之后，产品图纸和产品工艺都要按照类别进行严格保存。
通过以上的分析可以看出，工艺设计对于新产品来讲具有重要的意义。工艺设计的特点主要表现在：工艺设计贯穿了产品生产制造的全过程，对产品生产具有指导意义；工艺设计可以理解为产品制造的指挥棒，属于产品制造的先期准备阶段；工艺设计对产品制造的工序和过程进行了详细的规定，是产品生产制造的依据。
4计算机辅助工艺设计技术原理分析
计算机辅助工艺设计技术是基于传统的人工工艺设计技术而发展起来的，只是引入了计算机技术对原有的人工工艺设计过程进行了优化，其主要的技术原理可以概括为以下几个方面：
1）计算机辅助工艺设计技术有效的利用了图纸中提供的产品零件数据，并以数据库的方式存储了所有工艺设计中涉及到的重要数据信息，实现了数据信息的资源共享和随时调用。
2）计算机辅助工艺设计技术有效利用工艺设计人员的经验和掌握的工艺知识，并将这些经验和工艺知识记录下来，存储到数据库中，丰富了数据库中的信息，使工艺设计人员所掌握的工艺知识和经验能够得到很好的利用。
3）计算机辅助工艺设计技术还根据制造资源和工艺参数等情况，建立相应的制造资源数据库和工艺参数数据库。
4）计算机辅助工艺设计技术会根据数据库中的数据形成标准的工艺文件模式，有利于规范工艺文件的格式和工艺文件的管理。
对于企业而言，工艺信息非常重要，已经成为了信息化建设的重要信息来源，工艺数据已经成为了企业信息化的纽带。通过工艺数据信息，计算机辅助工艺设计技术能够实现与ERP、MIS等系统的融合。
5计算机辅助工艺设计技术的开发模式
在我国，计算机辅助工艺设计技术CAPP的研制和开发始于上世纪八十年代，从目前我国的计算机辅助工艺设计技术的成熟程度来讲，距离CAD和CAM技术还有相当大的差距，目前成熟的计算机辅助工艺设计技术系统还比较少，随着企业发展的需要，CAPP的开发力度正在加大，其开发模式主要分为以下几类：
1）基于智能化思想开发的计算机辅助工艺设计系统
2）基于CAD平台开发的计算机辅助工艺设计系统
3）基于CAD数据库开发的计算机辅助工艺设计系统
4）基于CAPP自身数据库开发的计算机辅助工艺设计系统
以上这四种模式是目前计算机辅助工艺设计技术的主要开发模式，在实践中均取得了一定的进展，但是经过比较后发现，这四种开发模式中，基于CAPP自身数据库开发的模式最为成熟。
6计算机辅助工艺设计技术的开发原则
目前我国计算机辅助工艺设计技术的发展呈现两种趋势，一种是致力于将计算机辅助工艺设计技术发展成完全的自动工艺生成系统，另一种是追求计算机辅助工艺设计技术能够将工艺人员完全的解放出来，只需要利用数据库内的信息就能生成产品所需的工艺文件。经过一段时间的开发我们发现，这两种开发模式都没有取得良好的效果，其根本原因在于没有满足CAPP的开发原则，经过与国外先进经验的对比发现，计算机辅助工艺设计技术的开发需要满足以下原则：
1）CAPP系统要以实用性为原则，要满足国内企业的管理实际和工人员的设计习惯，保留使用有效的功能。
2）CAPP系统要拥有良好的人机交互界面，以方便用户操作为原则，便于更多的工艺人员接受系统。
3）CAPP系统应以开放性为原则，便于在企业之间实现通用化发展。
4）CAPP系统要以易扩展性为为原则，便于在不同的产品之间实现转换。
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