CAPP应用中的标准化

    1 概述

    标准化是随着现代工业的发展而发展起来的。它既是工业发展的产物，也是社会发展的象征。当前科学技术正经历着一个新的发展时期，现代标准化原理及方法既提高了生产效率，也有利于提高产品质量和降低成本；既满足了社会对产品多变的需求，又适应了社会竞争形势的要求。在我国成功加人世界贸易组织(WTO)之后，标准化作为一门新型学科已被愈来愈多的人们所重视。特别是进人信息时代，标准化更是须臾不可缺少的重要手段，它在CAPP中的应用也是如此。CAPP是(COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING)的缩写，一般译为计算机辅助工艺过程设计。CAPP有两种基本工作方式：人与计算机交互设计和计算机自动设计。早期开发的检索式CAPP技术系统大都采用人机交互方式设计工艺过程，而近期开发的CAPP技术系统，无论是检索式、半创式还是专家知识型的多采用自动设计方式。在CAPP系统的工作过程当中，离不开一些数据库(如零件数据库、综合数据库)的支持，比如检索式CAPP系统，它是利用成组技术原理，即将客观上存在着相似的各种零件归纳成组，再细分成零件族，综合每个零件族具有的共同的制造方法，从而设计成一个适合该零件族的典型工艺，然后把各种不同的典型工艺存储在系统内，利用检索式CAPP系统编制工艺，就是以零件族的编码为钥匙，以数据检索方式检索出已经存入系统内的相应的典型工艺，从而完成工艺设计的过程。由此可见，在CAPP的应用过程中，存在着各种“重复性的事物和概念”可供我们进行标准化工作。根据“标准化”一词的定义(GB3935.1)，标准化就是(在经济、技术、科学及管理等社会实践中)对“重复性的事物和概念”通过制定、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。

    2 开展CAPP应用标准化的必要性

    为什么要大力开展CAPP应用的标准化?根据我国国情和多数企业的实际情况，主要是由于工艺规程和工艺文件是一切生产准备工作、生产计划和调度、成本计划和核算等的依据和原始资料，是生产作业的法规，工艺编制的质量直接对零件的成本、物耗、质量、产量等产生影响，它是工厂生产的一项十分重要的工作，是工厂进行生产经营活动的基础。CAPP系统目前仍然是一种商业性的系统设计软件，它的服务对象不是一个具体的生产厂家，而是全社会的各种不同类型的行业。仅从这一点来看，一个企业在引进CAPP技术之初，就应当基于企业的特点进行CAPP应用软件的二次开发，而这仅仅是CAPP应用标准化手段的开始。

    根据目前国内CAPP技术应用的状况可以看出，虽然计算机辅助设计(CAD)技术的应用推广很快，许多企业的设计人员早已“甩掉了图板”，工艺人员也“放下了钢笔”，但多数企业的CAPP应用只能算是刚刚起步。对于有些己经引进CAPP系统的企业，利用CAPP系统所完成的工作质量可能与其原有的初衷相去甚远；即使是那些已经应用计算机辅助设计(CAD)和数控技术(或加工中心)的企业，希望能够把CAD和CAM(计算机辅助制造)早日完成集成或一体化，这也需要成熟的、高水平的CAPP作为CAD和CAM的桥梁。此外，国内也正在研究开发和引用计算机集成制造系统(CIMS)，而CAPP在CIMS中也是关键的一个环节。为了提高整个工艺水平，发展运用高科技，也必须加速发展CAPP。了解了CAPP的重要性，让我们再了解一下标准化在CAPP开发中的地位和作用。在CAPP系统的开发过程中，需要大量的各种不同类型的工艺数据，也会涉及不同的学科：方法、材料、工装设备、管理方式等等，通过大量的归纳整理，最终形成CAP系统的支撑性文件之一——工艺资源数据库。企业在引进CAPP系统之初的二次开发内容之一，就是要将这些工艺资源数据库中的内容进行企业化取舍。在此期间，没有标准化人员的介入，是不可能做好这项工作的。

    3 CAPP应用中的标准化工作方法

    标准化是一种按照特定的逻辑次序、从理论到实践、从思想到行动的逐步展开的系统化过程，根据标准化学科的构成特点，CAPP应用中的标准化手段目前可以有以下几种。

    3.1 系统工程方法

    系统工程方法的代表模型是由美国人霍尔(.A.D Hall)基于三维空间形态学提出来的，建构的模型如同高等数学中的空间直角坐标系，它的X轴、Y轴和2轴分别代表了该模型中的三维— 时间维、逻辑维和知识维，前两者都是讲解决问题的程序，第三维是讲在不同阶段为解决某方面问题所必须具备的专业知识。时间维分为规划、计划、开发、生产、分配、使用、淘汰(系统生命期结束)7个阶段；知识维则有工程技术、管理科学、法学、社会学等等。霍尔模型能使人一目了然地看到完成一项工程的必须步骤，和每一阶段要做的工作与必须具备的知识，包括专家队伍。而霍尔模型的逻辑维中把阐明问题放在首位，是为了避免盲目从事，这一点非常重要。

    3.2 系统的分解与组合方法

    根据系统的基本概念，系统可以定义为相互作用诸单元的集合体。该集合体内的各组成单元既相互区别又相互联系，并具有一定的层次和规律，通过相互作用从而实现某些特有的功能，并与环境进行物质、能量和信息的交换，同时利用对反馈系统进行有效的控制。标准化本身正是这样的过程。根据系统所具有的构成属性(目的性、综合性、相关性、整体性、适应性)，我们可以运用系统的分解和组合手段，即对需要进行标准化的对象(大量事实表明，标准化的对象是一个系统或者系统的一个组成部分)利用这种手段，对其进行分析和综合，从而弄清其总体布局、层次关系和各部分的功能匹配。比如利用系统的分解方法，可把复杂的任务降阶简化成内容单一的任务予以逐个的解决；而系统的组合万法，却可以了解到系统内部各单元的连接方式与相互关系，通过了解这些单元的功能及其传递规律，才能更好地发掘整个系统的最佳综合功能，从而达到系统范围内的最佳有序化之目的。