Computer-aided process planning

1. CAPP ist die Verbindung zwischen den CAD- und CAM-Modulen.
2. Bei der Prozessplanung geht es darum, die Reihenfolge der einzelnen Fertigungsschritte zu bestimmen, die zur Herstellung eines bestimmten Teils oder Produkts erforderlich sind.
3. Die sich daraus ergebende Arbeitsfolge wird auf einem Formular dokumentiert, das typischerweise als „Routenblatt“ (englisch route sheet) bezeichnet wird (auch „Prozessblatt“ (englisch process sheet) oder „Methodenblatt“ englisch method sheet) und eine Auflistung der Produktionsvorgänge und der zugehörigen Werkzeugmaschinen für ein Werkstück oder eine Baugruppe enthält.
4. Die Prozessplanung in der Fertigung bezieht sich auch auf die Planung der Verwendung von Rohlingen, Ersatzteilen, Verpackungsmaterial, Gebrauchsanweisungen (Handbüchern) usw.
5. Da der Begriff „computergestützte Produktionsplanung“ in verschiedenen Zusammenhängen für unterschiedliche Teile des Produktionsprozesses verwendet wird, überschneidet sich CAPP bis zu einem gewissen Grad mit dem Begriff „PIC“ (englisch production and inventory control ‚Produktions- und Lagerverwaltung‘).

Da der Konstruktionsprozess durch viele computergestützte Werkzeuge unterstützt wird, hat sich die computergestützte Prozessplanung (CAPP) entwickelt, um die Prozessplanung zu vereinfachen und zu verbessern und eine effektivere Nutzung der Fertigungsressourcen zu erreichen.

Es gibt zwei Arten von Prozessplanung^[2]:

Bei der Prozessplanung mit Varianten (englisch variant process planning) verwendet der Prozessingenieur ein Kodierungsschema der Group Technology (GT), um einen Entwurf in einem alphanumerischen Code abzubilden. Dann verwendet er diesen Code als Index für eine Datenbank, um einen Prozessplan für eine Entwurfvariante des Designs abzurufen. Danach ändert er die Planvariante manuell, um einen Plan für das ursprüngliche Design zu erstellen. Beim Variantenansatz besteht der primäre Beitrag der Merkmale darin, die GT-Kodierung auf der Grundlage der explizit aufgezeichneten Beziehungen zwischen den Merkmalsformen zu erleichtern.

Auf dem Markt sind mehrere Varianten von Prozessplanungssystemen erhältlich, die erhebliche Vorteile bieten, aber auch Nachteile mit sich bringen. Wenn zum Beispiel der Prozessplan P' veraltete Prozesse verwendet, werden diese auf P übertragen, es sei denn, der Prozessingenieur kümmert sich darum, sie zu ersetzen.

Bei der generativen Prozessplanung (englisch generative process planning) versucht das Planungssystem, den Prozessplan P direkt zu synthetisieren. Bei maschinell bearbeiteten Teilen besteht der typische Ansatz darin, die Planung Feature für Feature vorzunehmen, indem Kandidatenprozesse aus dem Wissensspeicher der Fertigung abgerufen werden, die machbaren Prozesse auf der Grundlage geometrischer und fertigungsbezogener Einschränkungen ausgewählt und die ausgewählten Prozesse in einer geeigneten Reihenfolge kombiniert werden.

Ein generativer Prozessplaner, der realistische Prozesspläne für ein einigermaßen breites Spektrum von Produkten liefert, wäre für die industrielle Praxis von großer Bedeutung. Daher wurde viel über generative Ansätze geforscht und eine Reihe von experimentellen Systemen für verschiedene Aspekte der Prozessplanung entwickelt. Leider hat sich die generative Prozessplanung als recht schwierig erwiesen. Die Schwierigkeiten ergeben sich aus der Interaktion zwischen verschiedenen Aspekten des Problems, wie z. B. der Werkstückbefestigung, der Prozessauswahl und der Prozessreihenfolge. Infolgedessen funktionieren die meisten bestehenden Systeme nur in begrenzten Bereichen, und nur wenige generative Systeme sind so leistungsfähig, dass sie einen bedeutenden industriellen Einsatz gefunden haben.

Selbst wenn es keine vollständigen und umfassenden Lösungen für das gesamte Prozessplanungsproblem gibt, können generative Prozessplanungstechniken bei der fertigungsgerechten Konstruktion nützlich sein, bei der der Konstrukteur versucht, die Herstellbarkeit bereits in der Konstruktionsphase zu berücksichtigen. Durch die Generierung und Bewertung von Operationsplänen für ein Teil ist es beispielsweise möglich, den Konstrukteuren Rückmeldung über mögliche Probleme mit der Herstellbarkeit des Teils zu geben oder Änderungen am Teil vorzuschlagen, die seine Herstellbarkeit verbessern können.

• CAD, (englisch computer-aided design)
• CAM, (englisch computer-aided manufacturing)
• CIM, (englisch computer-integrated manufacturing)