工艺知识发现与重用技术

西北工业大学博士学位论文工艺知识发现与重用技术姓名：刘书暖申请学位级别：博士专业：机械制造及其自动化指导教师：张振明20061201工艺知识发现与重用技术作者：刘书暖学位授予单位：西北工业大学相似文献(10条)1.学位论文张格伟基于工艺知识网格的可重构CAPP系统关键技术研究2008计算机辅助工艺设计（CAPP）系统可以提升制造企业的工艺设计和管理能力。在制造模式的快速化和网络化趋势下，CAPP系统存在着快速应变的需求，但由于自身的复杂性和个性化，CAPP系统的可重构一直是该领域研究的难点。本文针对国家863项目等项目的科研目标，结合企业工艺设计过程的网络化和工艺知识快速重用需求，研究支持灵活应变和快速重构的CAPP系统以及工艺知识管理体系的相关理论、方法和关键技术。本文主要研究内容和成果如下：1）在总结现有CAPP系统的研究现状、存在问题和发展趋势的基础上，提出分别从工艺知识管理理论和可重构软件技术实现的两个方面进行研究，实现CAPP快速重构的方法。2）研究了工艺知识的来源、层次、分类和特点，提出了一种动态工艺知识网格模型（APKGA），该模型可实现工艺知识的统一描述，在工艺知识的动态使用过程中获取活跃知识和分布规律，实现工艺知识从低级形态向高级形态的进化。基于XML定义了模型中知识对象的形式化方法，给出了常用工艺知识集的形式化描述实例。3）为了在工艺知识网格中动态获取活跃知识，借鉴了人脑的记忆和遗忘的规律，建立了基于持续激励和长效学习机制的复合记忆-遗忘模型（CMFM），该模型可以实现知识网格中的工艺知识单元在持续激励学习环境下的生命周期演化。在模型求解的基础上，研究了模型的参数估值和数学特性、适用于计算机模拟的等效和简化算法，以及工艺知识的获取、更新和遗忘的处理技术。结合新旧知识的对比实例，验证了模型的有效性。4）在工艺知识单元演化的基础上，研究了知识网格中复杂工艺知识的进化和知识提取，该流程可分为知识元分解、知识整理、知识聚类和知识聚合等过程。通过知识视图和知识篇章，可以实现知识网格中工艺知识的动态聚合和超文本方式浏览，实现工艺知识从无序到有序的自组织进化过程。给出了工艺知识提取和知识篇章的实例。5）与网络化技术相结合，研究并开发了CAPP.Net系统，该系统以面向服务方式封装CAPP的功能单元，通过基于动态服务列表的应用系统软装配技术，实现CAPP系统的快速重构。结合实例研究了系统实现中的服务分解与软装配、工艺路线设计、资源管理、工艺文档电子签名等关键技术。该系统已在多家企业应用，效益显著。本文的工作为CAPP中工艺知识管理与重用，网络化、可重构的快速系统定制等的理论研究和系统开发提供了方法、模型和基础框架。2.期刊论文孙朝阳.高国安.高史贵.佟振博基于PDM的CAPP系统工艺知识管理模块实现-哈尔滨工业大学学报2004,36(9)开发基于PDM的CAPP系统成为发展趋势.在提出了基于PDM的CAPP紧密集成体系结构基础之上,着重研究了工艺知识管理模块的体系结构、功能和实现方法.该模块的功能包括工艺资源知识管理和工艺规则知识管理.工艺资源知识管理的实现是基于PDM的工艺资源库;工艺规则知识管理的实现是基于工艺规则知识文件和工艺规则数据库.最后实现了工艺知识管理模块.3.学位论文李建峰CAPP中动态工艺知识管理技术研究与应用2005随着计算机辅助工艺设计(CAPP)研究和应用的深入，CAPP技术受到了企业的高度重视。如何利用现有、成熟的工艺知识，保证工艺方法的稳定可靠是CAPP技术深入应用的主要问题。本文首先通过对工艺设计的介绍，工艺设计特点及存在问题的分析，提出了CAPP中动态工艺知识管理的必要性。然后，基于实践中的两点经验：相同的加工特征就有可能具有相同的加工方法；相似的零件特征就有可能具有相似的加工过程；论述了CAPP系统中实现动态工艺知识继承、共享和利用所用到的关键技术：特征技术、面向对象技术、成组技术。其次，通过对面向对象建模，成组工艺设计，工艺典型化三个实现过程的论述，为单一加工特征、单元加工特征的动态工艺知识的管理，及零件级的动态工艺知识管理的解决，提供了可行的实现方案。论文的最后以陕西柴油机厂SXD-MPM系统的应用实例验证了论文的设计思想。本文的研究为动态工艺知识管理在企业CAPP系统上的应用提供了切实可行的理论和方法，为今后动态知识管理在CAPP系统上的应用打下了良好基础。4.学位论文张春雷面向集成的CAPP系统研究与开发1999CAPP系统是实现企业CIMS的重要组成部分,实现CAD/CAPP/CAM的集成是CIMS的要求和发展的必然趋势.因此,研究和开发面向集成的CAPP系统具有十分重要的意义.该文用面向对象的分析方法,以特征为基础,建立了一种适用于面向集成的CAPP系统的零件信息模型,同时结合XAE-CIMS的总体要求,提出了一种混合式系统的体系结构,并详细介绍了工艺决策模块、工艺检索和工艺编辑模块的实现方法.在工艺决策模块中,该文提出了一种简单可行的基于黑板推理机制的决策方法,并对工艺知识的面向对象表示以及知识组织、规则的致性检查进行了初步的研究;在工艺检索模块中,该文根据修订系统统的一般方法提出了一种解决方案,并给出了一种基于实例推理的检索方法;该文还论述了工艺编辑模块的目标和功能,并简要介绍了该模块的实现方法.5.学位论文龙红能大型发电设备制造工艺设计信息化平台的关键技术与应用研究2004大型发电设备具有零部件数量多、形状复杂、制造周期长、工艺复杂、精度要求高等特点,通用的计算机辅助工艺设计(CAPP)系统难以满足其制造工艺复杂性和动态性的要求.因此,对适应这类复杂机械产品的工艺设计方法和专用工艺设计信息化系统进行研究对促进中国大型发电设备制造企业的快速反映能力,提高市场竞争力有重要作用.用于大型发电设备制造企业的工艺设计信息处理系统不仅能用计算机技术完成复杂产品的工艺文件设计,还应具备工艺设计过程管理、工艺信息资源管理以及与产品数据管理(PDM)系统、企业资源规划(ERP)系统等进行信息交互共享等功能.因此,研究集工艺设计、工艺资源管理、工艺文档管理与工艺设计过程管理为一体的工艺信息处理系统是推动发电设备制造企业全面实施工艺信息化的一个关键问题.该文以国家863/CIMS主题项目发电设备行业现代集成制造系统总体方案设计研究(编号2001AA411150)、四川省重点科技攻关项目基于PDM技术的网络分布式CAPP工具系统研究(编号:00B038)和东方汽轮机厂工艺设计与过程管理网络化平台系统课题为背景,进行适应于大型发电设备产品工艺设计信息化系统构建的工艺设计过程管理、工艺知识管理与获取方法、实例工艺设计方法、远程协同工艺设计方法等关键技术的研究,提出大型发电设备制造工艺设计信息化平台的体系结构,研制针对大型发电设备制造行业需要的工艺资源管理与网络分布式CAPP工具系统(SCU-CAPPTool)并在实际中应用验证.6.期刊论文刘晨.殷国富.龙红能.LIUChen.YINGuo-fu.LONGHong-neng制造工艺知识粒度描述方法与获取算法研究-计算机集成制造系统2008,14(10)针对制造工艺知识的复杂性和不确定性,以及应用中需要知识模式易于描述的特征,在论述工艺知识信息颗粒概念的基础上,探讨了多形态制造工艺知识的结构化处理方法.通过对工艺知识粒度形式化描述概念的定义和对工艺知识多粒度特性的分析,提出了用工艺知识论域、属性函数和工艺知识论域结构的三元组(K,F,T)描述工艺设计过程中知识以及工艺知识元素之间关系的方法,并讨论了运用语义匹配、分类操作、关联规则和聚类分析等多种数据挖掘方式进行基于知识粒度的知识获取发现方法.该方法对于解决工艺知识的多模式、多层次和应用多策略的问题具有理论指导意义.7.学位论文郭丽君基于数控加工中心的工艺设计系统的研究2004工艺设计是连接产品设计与产品制造的桥梁，是机械制造的重要环节。计算机辅助工艺设计(ComputerAidedProcessPlanning，即CAPP)是借助于计算机辅助技术改变传统工艺设计模式，实现利用计算机完成工艺设计的方法。CAPP作为CAD/CAM集成、实现CIMS的关键技术已越来越受人们的关注，经过三十多年的发展，CAPP已取得了较多成果，但是CAPP的应用、研究与发展相对滞后于CAD、CAM，在零件信息描述、系统体系结构、工艺知识的表达、应用与管理等方面存在诸多问题。通过对零件在数控加工中心上的加工过程进行分析研究，该文提出了基于数控加工中心的加工工艺设计的概念。该文以基于数控加工中心的加工工艺为目标，对其实现过程中的技术方法进行了研究，开发了基于数控加工中心的加工工艺设计系统。主要内容包括总体结构设计、零件信息的描述与输入、工艺数据库和工艺决策设计、机床和刀具管理等几部分。该文采用基于特征要素的描述法实现了零件的定义，构造了零件信息模型，并以此模型为基础完成了零件信息的输入与存储设计。提出基于数据库的工艺决策模型，实现了工艺知识与工艺决策的相对分离。系统按正向分级推理的方法实现了工艺决策推理各功能模块的设计。系统中不仅工艺知识数据与工艺决策程序分离，能适应不同加工环境下工艺知识的更新与维护，而且其零件信息输入模块、工艺数据库可完全用于其它同对象的系统中，柔性化程度高。系统使用PowerBuilder6.0开发，运行于中文Windows环境下。研究结果对CAPP技术的理论研究和应用发展有一定的现实意义。8.学位论文杨红兵CAPP系统中工艺数据的管理与应用2007计算机辅助工艺过程设计(ComputerAidedProcessPlanning：CAPP)是连接CAD与CAM的桥梁，是许多先进制造系统的技术基础之一。CAPP作为企业信息化建设的核心，对企业信息化建设的成败起关键的作用。CAPP中产生的工艺资源数据以及对工艺数据的管理是企业生产活动的根本依据，没有CAPP的支持，ERP等管理系统也就无法从技术、工艺部门，自动、高效、准确、完整地获取制造过程所需要的资源数据信息。CAPP的重要性已被越来越多的企业所认识，选择一个适宜于本企业的CAPP系统，不但能充分发挥计算机辅助工艺设计的优越性，更能为企业级信息集成及ERP实施打下良好的基础。本文通过对工艺资源数据的特点、分类、组织描述，提出了工艺资源库表的设计和工艺资源库的构建方案，建立了面向产品CAPP的工艺数据模型，分析了工艺数据与工艺设计的关系，并提出了关系模型、层次模型、网状模型和面向对象模型。本文通过对工艺知识的分类的描述，提出了工艺知识的多种表达方法，指出了知识的获取过程、组织方式，研究了基于O.O的面向产品CAPP的工艺知识处理技术，实现了基于面向对象知识库管理系统的结构和设计。现有的CAPP系统或工艺信息系统，一般借用关系型数据库或图文方式来处理工艺数据，可以解决部分工艺实际问题，对理论层次上的数据模型着墨不多。真正实用的CAPP系统应是针对实际工厂环境和零件类型的领域型CAPP系统，这已成为业界的共识。工艺数据种类多，内容复杂，如果能针对各类工艺数据构建实用的数据模型，则有利于领域型CAPP系统的设计。通过构建以整个产品为应用对象，以产品的工艺数据为中心，集工艺设计过程、工艺资源管理、工艺知识管理为一体的交互式计算机应用系统，它可以减轻工艺设计人员繁重、重复的劳动，缩短生产准备周期，减少工艺设计过程中的费用，提高对市场变化的响应速度和竞争力。有利于实现企业内部的企业问资源信息的合理分配、利用和管理。为企业进一步实现计算机集成制造系统奠定了良好的基础。9.期刊论文黄国青.郑仲.HUANGGuo-qing.ZHENGZhongCAPP系统中动态工艺知识管理技术研究-计算机工程与设计2007,28(9)计算机辅助工艺设计(CAPP)使工艺设计人员摆脱大量、繁琐的重复劳动.如何利用现有、成熟的工艺知识,是每个工艺工作者和软件设计人员面临的主要问题.通过零件的特征参数属性和其特征编码关联其加工方法是目前技术水平下实现动态工艺知识有效管理的一种可行的