面向协同工作的capp系统信息集成策略研究

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1、面向协同工作的CAPP系统信息集成策略研究

2、第11引言随着计算机技术及企业现代制造技术的发展，协同设计已成为一种全新的产品开发模式，在协同设计过程中，工艺是连接设计和制造的桥梁，工艺数据是产品全生命周期中最重要的数据之一，同时也是企业编制生产计划、制订采购计划、生产调度的重要基础数据，在企业的整个产品研制过程中起着重要作用。传统的CAPP系统大多独立发展，过多的注重于工艺设计功能而忽略了与其他系统的信息集成，因而在企业中形成“信息孤岛”，严重影响了企业整体数据的一致性和完整性，无法满足现代协同设计的要求。传统的数据交换大多采用基于关系

3、数据库的串行模式。CAPP从网络数据库中提取零件信息，完成工艺规划，将工艺规划后的工艺信息以关系表的形式存放到网络数据库中，这样通过网络数据库与CAD、等系统进行产品数据的交换与共享。由于关系数据库存在面向记录、不支持设计过程和缺乏协调机制等不足，导致它们无力处理非结构化数据（图形、文档等），无法实现产品数据、设计过程的一致性，影响产品项目开发的协同性。另外，随着对CAPP系统研究的发展及其在企业中的实际应用的不断深入，传统的CAPP系统逐渐暴露出这样一个共性问题，就是未能从整个产品生命周期角度出发，CAPP系统数据孤立，且难以很好的

4、解决工艺信息图文综合表达的问题，给企业实施产品全生命周期管理和协同设计造成很大的困难。针对以上问题，本文提出基于PDM的CAPP系统信息集成策略，可以支持企业各类应用系统实现信息集成、功能集成和过程集成，改变CAPP系统的集成环境，对于实现协同设计过程中CAPP系统的数据传输和信息共享具有重要意义。2CAPP系统的集成环境企业实施CAPP技术应达到以下几个目的：1.利用CAD产生的图形和数据，减少重复工作，提高效率，这是很必要的，但这只占实施CAPP技术比重的15%左右；2.CAPP系统要有一定的开放性，使企业可以根据本行业、本企业的

5、实际情况进行二次开发，这一点占企业实施CAPP技术比重的25%左右；3.不管是自动生成的工艺数据，还是手工填进去的数据，都应能很方便地被提取、汇总、处理，并顺畅地提供给企业相关部门，所以，工艺数据的管理、集成与共享才是企业最为关注的，这是现代企业实施CAPP技术的关键所在，这一点要占企业实施CAPP技术比重的60%左右。其内容主要包括：实现与产品设计的双向信息交换与传送；与生产调度计划系统的有效集成；与质量控制系统建立内在联系等.在协同设计开发环境中，CAPP是连接CAD和CAM的中间环节，CAD产生的设计信息经过CAPP系统生成CA

6、M所需的加工信息，所以的结果能否有效用于生产实际，CAM能否充分发挥其作用，都受到CAPP设计及实施效果的影响。除此之外，CAPP系统生成的工艺文件还包含着许多管理所需要的信息，是企业ERP系统的重要信息，生产管理和计划调度等部门也必须依靠CAPP系统的输出数据才能做出相应决策。CAPP作为企业信息化建设的重要组成部分，是实现协同设计的中枢环节，企业必须实实在在地把CAPP单项技术应用好，打通设计和制造之间的信息通道，才能消除“信息孤岛”，进一步发挥CAPP在整个协同设计过程中的桥梁作用。使CAPP系统更准确地“理解”来自CAD或用户

7、所提供的设计信息，使CAPP所生成的信息能更有效地被CAM及企业其他系统所用。从产品整个生命周期来看，工艺设计是产品数据在工艺领域的处理过程，CAPP是产品数据进行转化的使能器，其产生的工艺数据是产品全生命周期中其他子系统（如CAD、CAM、ERP等）要进行引用的重要信息源，如图1所示。3CAPP系统体系结构改进3.1CAPP系统的基本功能结构传统的CAPP系统通常包括3个基本组成部分：产品设计信息输入、工艺决策和产品工艺信息输出。对于不同的企业，因其企业规模、生产性质等的不同，工艺设计的具体过程可能有所不同，但其设计内容大同小异，所

8、以大部分CAPP系统都包含以下功能模块，如图2所示。其中，零件信息输入模块的作用是获得CAPP系统所需的产品信息，其中包括直接从CAD系统获取的信息和通过人工输入等手段获取的信息；工艺过程设计模块运用已有的工艺知识，进行加工工艺流程的决策，产生工艺过程卡，选择所需的加工设备，供加工及生产管理部门使用；工序决策模块生成工序卡，对工序间尺寸进行计算，生成工序图；工步决策模块对工步内容进行设计，确定切削用量，提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件；NC加工指令生成模块依据工步决策模块所提供的刀位文件，调用NC代码库中适应于具体机床的NC指令

9、系统代码，产生NC加工控制指令；加工过程动态仿真模块对所产生的动态过程进行模拟，检查工艺的正确性；输出模块可输出工艺流程卡，工序、工步卡，工序图及其它文档，输出程序自动生成的各种工艺文件，亦可从现有工艺文件库中调出各类工