工藝設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的重要組成部分。CAD的結(jié)果能否有效地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,NC機(jī)床能否充分發(fā)揮效益,CAD與CAM能否真正實(shí)現(xiàn)集成,都與工藝設(shè)計(jì)密切相關(guān)。因此,CAPP是企業(yè)信息集成中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程規(guī)劃(Computer Aided Process Planning,CAPP)是連接計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)的橋梁,CAD系統(tǒng)的產(chǎn)品信息必須經(jīng)過cAPP系統(tǒng)才能轉(zhuǎn)變成CAM系統(tǒng)的加工信息。
根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年CAPP軟件行業(yè)市場調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示:
CAPP的研究始于20世紀(jì)60年代中期,1969年挪威發(fā)表的第一個(gè)CAPP系統(tǒng)AUTOPROS,它是根據(jù)成組技術(shù)原理,利用零件的相似性去檢索和修改標(biāo)準(zhǔn)丁藝過程的方式,形成相應(yīng)零件的工藝規(guī)程。1976年,美國CAM I公司研制出一種可以在微型機(jī)上運(yùn)行的結(jié)構(gòu)簡單的CAPP系統(tǒng),其工作原理也是基于成組技術(shù)。國內(nèi)從20世紀(jì)80年代開始開展CAPP研究,已開發(fā)出不少CAPP系統(tǒng)。在已應(yīng)用系統(tǒng)中,針對回轉(zhuǎn)類零件的CAPP比較成熟,而且多應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)。
CAPP本質(zhì)上是一種將工藝人員從許多工藝設(shè)計(jì)工作中解脫出來的工具,自動(dòng)化不是CAPP唯一的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)CAPP系統(tǒng)的以人為本的宜人化操作、具有高效的工藝編制手段、工藝信息自動(dòng)統(tǒng)計(jì)匯總、支持與CAD/PLM/ERP/MES/系統(tǒng)的信息集成、具有良好的開放性與集成性才是工具化的CAPP系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用的主要目標(biāo)。借助于工具化的CAPP系統(tǒng),很多企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工藝設(shè)計(jì)效率的提升,促進(jìn)了工藝標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),實(shí)現(xiàn)了與企業(yè)其它應(yīng)用系統(tǒng)CAD/PLM/ERP/MES等的集成,有力地推動(dòng)了企業(yè)數(shù)字化建設(shè)。
CAPP的目標(biāo)一直是開發(fā)可代替工藝人員的自動(dòng)化系統(tǒng),而不是輔助系統(tǒng),即強(qiáng)調(diào)工藝設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和智能化。
有關(guān)資料表明,根據(jù)我國現(xiàn)有工業(yè)水平,生產(chǎn)準(zhǔn)備周期一般要占整個(gè)產(chǎn)品研制周期的50%~70 9,6,而工藝裝備的設(shè)計(jì)制造周期又占生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的500~70%,所以T藝過程設(shè)計(jì)對于產(chǎn)品的開發(fā)周期、批量投產(chǎn)上市的時(shí)間有重大的影響。
我國工業(yè)軟件行業(yè)供給需求情況
1、我國工業(yè)軟件行業(yè)供給分析
圖表:2017-2019年中國工業(yè)軟件行業(yè)新成立企業(yè)數(shù)量
數(shù)據(jù)來源:中研普華
2019年,中國工業(yè)軟件行業(yè)新成立企業(yè)數(shù)量將近6萬家,近三年來新成立企業(yè)數(shù)量不斷增加。在企業(yè)業(yè)務(wù)方面,各領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量結(jié)構(gòu)相對平均,同時(shí)超過10%的企業(yè)業(yè)務(wù)同時(shí)涵蓋多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。
2、我國工業(yè)軟件行業(yè)研發(fā)情況分析
我國軟件產(chǎn)業(yè)競爭力持續(xù)提升。軟件行業(yè)研發(fā)強(qiáng)度達(dá)到10.4%,軟件著作權(quán)登記數(shù)量突破110萬件;工業(yè)技術(shù)軟件化扎實(shí)推進(jìn),工業(yè)設(shè)計(jì)、仿真等基礎(chǔ)算法取得階段性成果;智能語音識(shí)別、云計(jì)算及部分新型數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平。
如2018年,用友企業(yè)持續(xù)加大了研發(fā)投入,研發(fā)投入共計(jì)1,485,971,439元,同比增長14.5%。用友企業(yè)對符合資本化條件在中長期產(chǎn)生效益的全新形態(tài)的產(chǎn)品與技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行了研發(fā)支出資本化,資本化研發(fā)支出金額占當(dāng)期研發(fā)總支出的12.5%。2019年我國工業(yè)軟件需求規(guī)模為1974.48億元,同比增長16.89%。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,制造業(yè)的發(fā)展水平日新月異,同時(shí)市場的快速發(fā)展也對企業(yè)產(chǎn)品變革有了更高的要求。而作為鏈接設(shè)計(jì)與制造的關(guān)鍵紐帶,CAPP技術(shù)的發(fā)展正遇瓶頸,如何利用最新技術(shù)改進(jìn)企業(yè)工藝設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,是擺在CAPP廠商面前的核心難題。
科學(xué)技術(shù)的迅猛迭代、市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,都在推動(dòng)著CAPP的不斷變革,CAPP發(fā)展到今天,作為工具軟件已經(jīng)不能完全滿足企業(yè)的需要,對此,很多廠商提出了結(jié)構(gòu)化工藝和三維工藝,的確在一定程度上推進(jìn)了CAPP的發(fā)展進(jìn)程。
未來CAPP軟件研究方向
CAPP的研究主要針對高效性、通用性、并行性等方向進(jìn)行發(fā)展。
高效性——CAPP系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)應(yīng)很容易實(shí)現(xiàn)人和計(jì)算機(jī)的交流,獲取信息準(zhǔn)確、簡單、快速,效率應(yīng)明顯高于單純?nèi)斯ぴO(shè)計(jì)。智能性——能夠處理復(fù)雜多樣的產(chǎn)品,更智能。