1 引言

    　CAPP（Computer Aided Process Planning）经过几十年的发展，正经历着由传统CAPP到现代CAPP的转变。传统CAPP系统主要以零组件加工工艺编制为主体对象进行系统的研究与开发，片面追求工艺决策的自动化，忽视系统的应用，已跟不上企业的信息化进程。现代CAPP则以实用化为基础，以企业全面集成应用为目标，把工艺设计和工艺管理集成为一体，系统化、分布式和网络化已成为CAPP技术发展的新趋势，而且CAPP系统要有利于企业内工艺技术的创新和发展，适应企业长期发展的要求[1]。在当今CAPP发展并不稳定的环境下，打破传统CAPP系统的界限，寻找新的出路关系着CAPP系统的发展。

    2  CAPP系统的应用及发展趋势

    2.1 CAPP系统应用现状

    　随着计算机技术和CAD的应用越来越普及，工艺设计逐渐成为企业的薄弱环节。因此，大部分企业已经意识到CAPP应用的必要性，很多企业已经开始应用CAPP系统，CAPP发展迅速。实施CAPP系统的企业不断增加，商业化的CAPP系统软件也越来越多；系统的应用范围不断拓展，已由工艺规程设计向工艺管理延伸；系统应用领域已突破机械制造行业，在电子行业、化工行业、钢铁行业等得以应用；CAPP系统的广泛应用解决了企业内许多与工艺相关的问题和工作。

    　由于企业仍存在对CAPP系统的误解，在CAPP实际应用中存在着较大的盲目性和不足。主要表现在：

    　（1）企业盲目追求工艺设计的自动化，过分强调工艺设计的重要性，而忽略工艺管理工作对工艺设计的影响。据资料统计，工艺设计中实质性的技术工作可能只占总时间的5%～10%；有的企业工艺数据的汇总、计算、抄写等重复性劳动占全部工艺准备工作量的50%～60%[2]。好的技术必须有好的管理作为支持，即便是实现了工艺设计的自动化，如果工艺管理工作没有及时跟上，没有完善的工艺管理体系、工艺标准体系，CAPP真正的作用就根本无法发挥出来。

    　（2）在CAPP系统的实施过程中，不注重基础数据的准备，不重视基础技术的稳固发展和人员素质的提高，从而无法达到CAPP实际的效果。

    　另外，传统CAPP系统本身的缺陷决定了CAPP系统在企业应用中很难达到应有的效果。具体包括：

    　（1）CAPP是天然的信息孤岛。CAPP是为工艺人员提供的辅助工具，是部门级软件，工艺设计的过程、工艺数据的管理与设计、生产、计划、质量、销售、售后、物流等其它业务部门是脱节的。据不完全统计，在制造型企业中，工艺信息量约占企业管理信息总量的30%～40%左右[3]，工艺文件又是产品制造数据的信息源，因此，CAPP信息的孤立性会对整个企业的信息衔接产生严重的影响。这种信息孤岛使用越深，日后打破它的代价就会越高[4]。

    　（2）CAPP系统的使用范围窄，无法满足企业内部的全部工艺工作。工艺企业的工艺工作涉及到企业的经营、技术开发、生产制造等各个方面，内容十分繁杂。一般来说，企业内部的工艺工作可以分为两类：日常工艺工作和开发性的工艺工作。日常工艺工作是进行产品工艺设计与评价、工艺的管理等重复的繁琐的工作。开发性的工艺工作是把最新的科学技术引进生产制造领域，进行工艺技术创新，开发研究出新的工艺方法与装配的开发性工作，贯穿于产品研究开发与制造的整个过程[2]。计算机辅助工艺过程设计（CAPP）解决的只是日常工艺工作的一部分，不足以完成企业全部工艺工作及其之间的衔接。

    　（3）CAPP系统无法完成工艺知识的获取和积累。现在大部分CAPP都是针对具体的企业量身定做的，工艺知识的获取一般是在系统实施时已经基本完成，在以后的使用过程中不会发生太大的变化。然而，工艺知识的收集和分析并不是一朝一夕的事情，而是一项持续的工作，需要不断地收集各类工艺信息和工艺知识，并加以整理，这不仅仅影响着工艺设计的质量，而且影响着企业内部工艺技术的创新。

    　（4）传统CAPP系统从一定的程度上阻碍了企业工艺技术的创新。从长期来看，随着科学技术的发展，工艺技术不是一成不变的，各种工艺规程、标准工艺等都会随着企业的发展不断发展，而传统的CAPP仅是针对企业的技术现状来开发的，很难考虑企业未来的技术状况。出于这种原因，企业有可能会对与已有CAPP系统不符的先进工艺技术产生抵触情绪，影响企业技术创新。二次开发技术在一定程度上提供了一些帮助，但不能从根本上解决问题。

    2.2 CAPP系统的发展趋势分析

    　针对CAPP系统在实施过程中出现的问题和CAPP系统本身的不足，人们对CAPP系统进行了的改进，提出了很多CAPP发展的理论和技术，促进了CAPP理论的发展和实际的应用。随着CAPP系统各种支撑理论和技术如：人工智能、专家系统、并行工程等等的不断成熟和完善， CAPP系统正朝着知识化、智能化、工具化、工程化、集成化、网络化、交互式和渐进式等方面发展。CAPP新理论和新技术的提出与应用，定会使CAPP系统在企业的信息化中产生重要的作用。

    　但是，这种发展趋势仍然是站在解决企业一时的产品工艺编制基础之上，没有超出产品工艺设计和工艺管理的范围，从长远来看忽视了企业工艺技术的创新和发展。CAPP系统要想适应企业的长期发展，必须满足以下要求：（1）系统应该尽可能衔接企业内部所有与工艺有关的工作。（2）应该能够为工艺技术人员提供足够的工艺资源，成熟而完备的工艺资源将直接影响CAPP技术实施和工艺人员的接受程度。（3）应该具有工艺优化的功能，促进工艺设计的标准化。（4）应该能够支持工艺经验的总结和工艺知识的积累，支持企业工艺技术的创新和持续发展。这些条件能否满足是传统CAPP向现代CAPP转变成功与否的关键。

    　只有打破传统CAPP在人们思想中已经固化了的概念，从整个企业的角度，建立面向企业工艺技术发展和工艺管理的CAPP系统，才是现代CAPP系统发展的新出路。

    3 面向企业工艺技术发展和工艺管理的CAPP系统的整体模型

    　现代CAPP系统不能局限在传统CAPP的功能上，而要从产品的整个生命周期及工艺创新的角度，对企业内部的工艺工作进行分析，本着实用化、通用化和商品化的原则，应该是一个集工艺技术创新、工艺设计、工艺优化、工艺知识积累与工艺管理为一体的CAPP平台。其总体功能如图1所示。

 
图1  CAPP总功能

   　 CAPP系统一方面把产品信息转换成制造工艺信息，另一方面对各种工艺方法、工艺技术和工艺文件进行管理，实现工艺知识的积累，为工艺技术的创新和发展提供支持，并生成相应的工艺信息，指导生产。在实际应用中可以根据不同行业不同企业的不同需求，对系统模块进行组合和重构，并支持用户的二次开发。系统包括三个主要功能模块：工艺技术规划与管理、工艺设计、工艺管理，如图2所示。

 
图2  CAPP功能模块图