各位来宾，各位专家，还有各位同行，大家下午好！非常荣幸有这个机会参加咱们制造业技术信息化的盛会，也非常感谢e－works，也感谢黄培博士给我们提供这样的机会，特别是给我们的软件公司，我们的客户，我们的同行，这样交流学习的平台。我今天演讲的题目是"不断发展的CAPP技术及其应用"，也想借这个机会和大家一起交流一下，汇报一下开目公司对CAPP的一些认识，以及我们的一些实践。内容主要包括几个部分：一个是对CAPP本身的一些认识，以及CAPP发展的和未来趋势的认识；另外结合认识和发展趋势，开目在这方面的一些具体的实践，以及我们一些用户。
        工艺应该说是一个非常古老的活动，自从有了人类社会以后基本上工艺就存在，工艺和制造有很大的关系，尤其对目前现实的中国来讲，大家都说中国是世界制造的工厂，世界制造的中心。我觉得工艺对中国的绝大部分企业来讲非常重要，非常关键，因为工艺的很多东西，比如工艺的路线，工艺的材料定额等等，对企业产品的交货期、质量、成本等等都有一个举足轻重的影响。所以工艺的重要性应该说是不言而喻，特别是现在讲，产品的创新，产品的创新既包括设计的创新，也包括工艺的创新，我个人认为对于绝大部分中国的企业来讲，工艺的创新可能更为重要。因为工艺的重要性，随着信息技术的发展，CAPP技术也应运而生。从刚开始的CAPP系统，到发展到目前的CAPP系统，它的概念和内涵都已经发生了很大的变化。我们目前所谈的应该是一个广义的CAPP系统，除了解决企业的工艺设计问题以外，还要解决企业的工艺管理问题，包括非常强调的工艺规划，怎么尽可能少的资源和成本能够生产出更高质量的产品。从这个角度来讲，现在CAPP的内涵比我们当初提出的时候，已经发生了很大的变化。
        从这张图大家可以看到，实际CAPP系统或者我们的工艺在整个企业的生产经营管理中是一个非常重要的纽带作用，现在的PDM软件管理产品的技术研发；ERP系统，管理产供销，人财物这方面；MES系统，可能管到车间，工艺的执行。所有这三个系统的执行、运行都有赖于我们的工艺部门，有赖于CAPP系统为这三个系统提供一些最基础的数据，所以说工艺很重要，CAPP也很重要。大家都在讲PLM系统，整个产品的全生命周期管理，对绝大部分的中国制造业企业来讲，很多承担制造的环节，制造的数据是否完整，是否及时，是否可追溯，对我们产品周期管理实际上非常重要。
        从这个业务过程来看，也可以看出来，现在从研发，从车间制造到生活管理，这样一条线，应该说在现实的绝大部分中国企业来讲，研发这一端口已经有了像CDA，CAM、PDM等软件，可以把研发过程管理起来。在生产销售管理，包括供应链管理，客户关系管理等等管理起来，在工艺，包括车间制造这一块，CAP、MES的底层相当薄弱，由于这种薄弱导致企业的制造业信息化的深入和拓展应用会带来一定的瓶颈。这个ERP的应用举一个例子，ERP实施过程中无法获取实际的制造的产品的信息，包括无法获取制造资源和制造过程的信息等等，使得现在做ERP集成是通过PDM系统能获得未经过工艺处理的一些产品信息数据，实际上需要经过工艺转换的信息是比较缺乏的，有的可能通过手工录入的方式，导致的结果使得我们的生产计划不一定很准确，数据可能存在一些不一致性等等这样的问题。因为工艺的重要性以及它的这种强烈的桥梁作用（或者枢纽地位），使得工艺对CAPP需求非常强烈的，但是由于我们CAPP解决的对象问题，或者工艺规划，它有自身的一些特点，尽管CAPP发展了很多年，但是存在一些不足和问题。比如工艺规划，因为涉及的范围很广，各种各样的工艺规程运行，包括PLM、工艺规程设计，工序度设计等等也是一个结合，所以它解决的对象问题，产品设计，应该说并不简单；第二个，从工艺本身的工作来看，这里有一个统计标准，我们设计的文件，是咱们国家机械行业的标准，设计文件有32种，但是文艺文件有57种，国外统计设计文件与工艺文件之比是1：5和1：10，我们工艺的工作量，包括输出的东西远远大于我们的设计。
    同时讲工艺是一个个性非常强的东西，大家设计，可以动用UG等等软件做设计，比较标准的东西做，但是在工艺来讲，因为加工的对象，包括每个企业的设备，加工资源都不一样，导致工艺规划也是非常个性的，非常个性的工作，不同的行业，甚至不同的人做同样产品的时候，都有不一样的结果。从业务需求角度来讲，工艺规划实际上很多环节都有很密切的关系，包括产品设计，生产计划等等，都需要工艺提供这样的数据，实际上咱们国家一直"重设计，轻工艺"，从这个角度来看，工艺是非常重要的。因为从业务上，工艺和各个业务口有很大的关系，实际在信息化应用过程当中，CAPP涉及很多软件进行交互，包括设计的软件，CAE的软件，包括PDM，包括MES软件等等，都需要工艺部门提供很多实施的，直接、准确的信息，像工艺路线、公式定额、材料定额，包括工装等等。这是由于本身工艺的特点，它的工作量非常大，经验性非常强，个性非常强，所以国内外对CAPP的研究，一直在做不断的研究，最早从1965年就开始做CAPP的研究，大体经过了这几个阶段，包括检索、创生、派成、专家系统，这几个系统都有自己的特点，而且在特定的领域，也解决了企业特定的问题。但实际上这个系统从应用的层面应该不是很大的成功，在很小的范围和很小的企业得到了部分的应用成果。1997年，开目，包括其他的软件公司提供了CAPP工具化的思想，CAPP逐渐在企业得到了实际的应用，工具化CAPP的设计有什么特点？摒弃了原来的CAPP专家系统很多的指导原则和思想，比如它强调从原来的自动生成到辅助编辑；从原来的固化个性和可定制工艺的个性化；从原来专家系统非常强调"代替人"，工具系统强调充分发挥人的作用，因为经验和知识这些东西是无法用计算机完全替代人的，从一个独立的系统强调与其他的系统进行集成，这是工具化系统的特本身的特点。基于这样的设计和理念思想，工具化系统在企业界也得到了极大的应用，也应该说在商业上也很获得了很大的成功。
    不管CAPP是专家系统也好，还是工具化系统也好，我们认为CAPP解决系统不外乎这样几个层次：第一提高工艺设计的效率，怎么缩短技术周期；第二，在这个基础上怎么样提高工艺的标准化，提高效率和标准化的基础上，怎么总结企业的工艺设计知识，工艺设计经验，为更大范围的企业的工艺信息集成与工艺管理打下一个很好的基础，基本上遵循了这几个解决问题的层次。那么刚才简单回顾了一下CAPP发展的历程，应该说工具化的CAPP系统在企业得到了很多的应用，包括我们很多同行，包括开目也好，在很多企业都有应用，因为信息技术也不断地发展，企业的业务需求也在不断的变化，对未来CAPP的发展，我们认为大体会向这几个方向发展：第一，基于知识的CAPP系统；第二，基于三维的CAPP系统；还有一个面向PLM的CAPP系统，一个平台可重构的CAPP系统。现在PLM系统现在提得非常多，我们认为CAPP的数据是产品全生命周期管理里面最重要，也是最复杂的数据，CAD只是产品零部件，保证结构图等等这些信息；但是工艺里面很多东西，包括路线、定额、工装等等，远远比设计复杂。所以如果讲产品全生命周期管理，一定不能忽略工艺，一定不能忽略CAPP；第二，是基于知识的CAPP系统，现在的工具化CAPP解决了工艺设计的标准化，工艺设计的效率，但是怎么总结企业工艺设计的经验，构建经营知识的系统，能够满足企业技术创新的要求，或者工艺创新的要求，应该也是非常重要的一个发展方向；第三，基于三维CAPP的应用。应该说九十年代咱们国家科技部搞的丢图板工程使很多企业甩掉了图板，很多企业用计算机进行设计汇合，当时很多用二维软件做设计，现在随着三维软件的逐渐普及，设计部门，可能对于工艺部门基于三维设计的模型，那么基于三维设计的模型，工艺怎么去做，很多企业也提出这样的需求，或者作为软件公司也做了这方面的思考，科技部也十五"863"把CAPP作为了一个非常重要的研究课题，开目等几家软件公司也在做了这样的工艺研究，我们现在已经有一些初步的研究成果。
    最后一个就是基于平台可重构，主要是基于CAPP本身，从企业的工艺业务需求讲，工艺的个性非常强，不同的行业不一样，怎么满足不同行业、不同客户的需求，基于以上的认识，开目公司提出了基于工艺一体化的解决方案，这个解决方案从整个企业信息化整理需求来讲，我们讲信息化整体需求包括几个方面，数字化设计，数字化工艺管理，数字化办公等等，这是比较标准的，也是e－works经常用的，集成的企业信息化整体解决方案的总体框图，在这个里面，CAPP也是非常重要的枢纽地位，这是我们提出了一个典型的集成的技术框架。作为开目的工艺设计和管理一体化的解决方案，我们的定义是这样的，以工艺活动为主题，管理与工艺相关的所有产品、资源和过程，并提供与上下游集团的应用系统以及信息系统的继承。这个强调工艺系统，工艺解决方案的系统，不单纯是工艺填的卡片，更重要的是工艺相关的过程、资源等等都贯穿一体，而且非常强调与上下游的系统进行一些集成。我们开幕公司工艺设计与管理一体化解决方案的总体框架，应该说分成三个体系，最底层的一个系统支持，中间是一个平台框架，最上面面向各个行业应用的应用层，中间的平台框架是自基于组建构件，包括公共的平台，作为平台，通过平台，通过组建来满足不同行业的个性化的需求，针对一些特定的行业，比如锅炉行业、电子行业，我们提供一些专门的工具机来满足行业个性化的需求。
    那么基于以上一体化的解决方案，接下来我想重点介绍一下，我们在这个解决方案里面比较有特色的，结合企业的业务需求，包括对CAPP未来发展趋势的认识，我们做的比较有特色的地方，几个方面，跟大家做一个简单的演示和介绍。第一块基于知识的CAPP系统。知识或者知识管理是创新非常重要的基础，怎么样把知识积累起来，是企业创新的源泉或者是最核心的根本和基础。作为工艺来讲，工艺知识很复杂，比如大家一厚本的工艺知识手册，机械行业标准一本手册，上面有各式各样的转述，工艺人员经常翻手册，知识很多。还有很多判断性，拿到零件，根据它的大小，知道应该在什么设备上，采用什么样的机床进行精加工，这是判断性的东西，怎么去构建一个基于知识的CAPP系统呢？以前曾经想过用专家系统来做，专家系统不是很成功，为什么呢？它的指导思想通过计算机把人的知识固化进去，用计算机的专家帮企业工艺专家放到计算机里面去，这里有一个问题，知识的表达或者知识的录入，因为专家不可能懂计算机，专家更多懂工艺知识。我们分析了以前专家系统推广应用不成功的一些教训或者经验，提出了怎么样能够构建一个让工艺人员能够自己输出知识，创建知识的平台。所以我们从框图来表达一些创造性的知识或者陈述性的知识。比如下面一张图，就是一个框图，是工艺人员自己去画的，我们提供工艺，他们画，这个代表知识。比如这个零件长径比大于多少，可以在什么设备上加工；加工精度是多少，应该选什么刀具，选什么设备等等，这个完全是一个框图，可以自己去定义，这些是一个工具，这样做得好处是，工艺知识，工艺人员自己可以定义，这样可以逐渐积累。