一、CAPP概念框架......



一、CAPP概念框架
根據多年來CAPP的研究開發成果可用下圖所示的五維概念框架來刻畫CAPP系統。五個尺度坐標反映了CAPP技術的不同側面和研究發展方向，體

現CAPP的發展蹤跡。

CAPP的五維概念框架圖
按規劃方法可將CAPP系統分成檢索式、派生式、創成式、綜合智能式。其中檢索式是最早出現的規劃方法，其規劃能力取決于系統儲存工藝的
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多少。派生式是按規劃對象的相似性進行規劃的，它的理論基礎是成組技術。其規劃能力取決于相似族的合理劃分和相似族的覆蓋能力。早期

的創成式系統是按決策樹和決策表方法進行工藝決策的，隨著專家系統技術的發展和完善，專家系統決策方法成為大多數創成式系統所采用的

決策方法，其規劃能力取決于系統的知識獲取能力、知識庫的豐富程度和推理機的推理能力。綜合智能式系統除了綜合采用檢索、派生方法和

各種智能技術進行工藝決策外，強調人在決策中的作用，它是一種人機協同決策系統，所以可以充分發揮人的作用，彌補各種智能技術的不足

，因此它的決策和規劃能力是無限的。
按規劃水平可分成宏觀、詳細和微觀規劃。不同的工藝規劃水平是與企業生產規劃的水平相協調一致的。企業生產規劃可分為戰略規劃、戰術

規劃(生產計劃)和作業規劃，戰略規劃是企業級的，戰術規劃是生產部門級，作業規劃是車間級的。工藝規劃的宏觀規劃、詳細規劃和微觀規

劃分別與戰略規劃、戰術規劃和作業規劃相對應。由于戰略規劃包括產品發展方向、生產規模、技術發展水平、新生產設施的興建等，所以與

之對應的工藝宏觀規劃的重點在工藝能力規劃，工藝宏觀規劃不需產生詳細的加工工藝，只需根據待發展的產品和制造能力要求制訂粗略的工

藝路線和制造資源需求計劃，給出工藝評價結果。因此工藝宏觀規劃是工藝路線級的規劃。工藝詳細規劃與戰術規劃相對應，企業戰術規劃形
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成的是企業生產計劃，此時規劃的對象和目標是具體的。戰術規劃建立在現有的資源(人、物、才)基礎上。因此與之對應的工藝規劃針對明確

的產品對象，有明確的規劃目標，受確定的規劃約束條件約束。此時工藝規劃應產生能夠指導車間生產的工藝計劃，因此工藝詳細規劃是工序

級的。工藝微觀規劃與車間作業計劃相對應，其規劃程度取決于作業計劃詳細程度，此時往往需要制訂詳細的加工參數和技術要求，因此工藝

微觀規劃是工步級的規劃。
按規劃深度工藝規劃分為靜態、柔性和動態規劃。靜態規劃基于靜態資源，不考慮制造資源的負荷和變化，產生后一般不進行修改。柔性規劃

則先不考慮制造資源的負荷、狀態，離線進行粗規劃，然后在生產中根據制造資源的變化情況再調整粗規劃，形成適應當前生產狀態和生產要

求的工藝計劃。動態規劃則是在零件制造過程中，完全根據制造系統動態狀態進行規劃。動態CAPP規劃系統要求實時地獲取制造系統的狀態和

生產要求，以便其快速地生成工藝計劃。因此動態規劃要求制造系統有較高的自動化程度，系統的信息流必須順暢、合理。
按規劃期工藝規劃分為短期規劃、中期規劃和長期規劃。由于企業不同層次的生產規劃有明顯的規劃期要求，因此工藝規劃期與工藝規劃水平

有著必然的聯系。長期規劃與工藝宏觀規劃相對應，中期規劃與工藝詳細規劃相對應，而短期規劃必然是作業層次的規劃，與工藝微觀規劃相

對應。
按規劃關聯程度工藝規劃分為獨立、集成和并行規劃。規劃關聯程度從信息流通與交互角度反映了工藝規劃與制造系統中相關生產活動之間的

關系。獨立規劃就是不采用信息集成技術與其它生產活動系統(如CAD、PPS、MIS系統等)進行信息集成而進行的規劃。集成規劃則是采用信息

集成技術，使CAPP系統與CAD、CAM、MIS等系統進行信息集成，它強調了整個生產系統中各個信息樞紐、站點之間的信息聯系與流通，使信息

流在不同的區段具有基本相同的流動速度，使各個信息樞紐和站點具有相匹配的處理速度與處理能力，同時建立了樞紐與站點之間相互訪問的

機制。并行規劃強調工藝規劃與企業中相關規劃與生產活動的協同。它建立在并行工程概念與技術基礎上。并行工藝規劃要求在正確的時間向

正確的地點發送規劃結果信息，在正確的時間從正確的地點提取所需要的信息，同時建立在整個企業(系統)生產協同規劃的機制上。
二、CAPP開發策略探討
1.何時需要進行工藝規劃
工藝規劃作為企業生產規劃中的一個環節，應服從于企業的整體生產規劃活動。在企業生產中下列情況需要進行工藝規劃或對原有工藝計劃進

行修改、調整與維護：
1)企業進行戰略規劃。
2)企業進行戰術規劃或調整戰術規劃。
3)制訂和調整作業計劃。
4)采用先進制造工藝。
5)生產處于穩定時期。
2.當前CAPP開發中存在的問題
1)研究開發目標存在著較大偏差
(1)過分追求CAPP系統的自動化程度，忽視人在工藝決策中的作用。
(2)CAPP系統應用對象過于狹窄。
(3)重視工藝管理不夠。
2)對CAPP的系統化、實用化、工程化研究重視不足
到目前為止，盡管各種新概念、新方法、新技術在CAPP系統的研究與開發中不斷獲得應用，但主要針對各種決策功能，始終缺乏對CAPP系統化

、實用化、工程化的研究，缺乏各種技術之間、技術與組織管理之間、人與技術之間的集成與協調，使得這些新技術、新概念所起的作用甚小

。由于對企業CAPP系統需求和功能要求了解不足，從純科研角度去認
識和開發CAPP系統，導致CAPP的整體發展缺乏堅實的實踐基礎和動力。、
3)缺乏對CAPP的基礎性技術研究
開發CAPP系統的基礎是工藝設計的原理和方法。若忽視工藝設計基本原理和方法的研究，使得CAPP系統缺乏良好的理論和堅實的科學基礎，難

于開發出高水平的CAPP系統。
3.當前CAPP系統的開發策略
1)鑒于企業戰略規劃的規劃期較長，與之相應的工藝宏觀規劃的規劃活動頻度較低，所以CAPP系統的開發定位應主要服務于企業戰術計劃和作

業計劃的制訂及日常生產中的工藝維護和工藝服務。對企業戰略規劃的支持可通過在CAPP系統中設立相應的功能模塊或子系統或將這部分功能