【正文】
劃系統(tǒng)應具有如下功能:1. 工藝知識的系統(tǒng)化、規(guī)范化;2. 面向對象的工藝信息建模;3. 產品工藝分工的網絡化制訂;4. 基于知識的工藝路線規(guī)劃;5. 基于知識的綜合智能化工藝設計技術與實現手段;6. 多工藝方案的生成;7. 動態(tài)制造資源約束下的工藝優(yōu)選與優(yōu)化;8. 與數控編程系統(tǒng)集成生成數控代碼;9. 工藝數據集成管理的唯一數據源;10. 工藝信息的統(tǒng)計匯總;11. 用XML語言實現制造信息集成;12. 基于Web的工藝信息發(fā)布。 基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)需求分析基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)是基于制造資源優(yōu)化配置的制造過程管理系統(tǒng)的一個組成系統(tǒng)。直至最后生產出成品。在基于資源的集成制造環(huán)境下,需要打破管理機構和各制造單元之間的功能界限,使整個企業(yè)信息流暢,可實現設備、人員、技術信息和物料的有機結合,從而使CAPP成為以廣泛的制造資源數據庫、工藝規(guī)則決策庫為基礎,應用面向對象技術,開放式、集成化的系統(tǒng)。如何有效的利用網絡資源以及與其他單元技術進行集成是CAPP系統(tǒng)必須要解決的兩個問題。4. 傳統(tǒng)模式的CAPP系統(tǒng)對于知識的管理功能較弱,雖然很多CAPP產品有知識庫管理這項功能,但是大部分生產制造知識沒有很好的組織和利用,而且工藝知識在CAPP系統(tǒng)中的應用也只限于少數功能模塊。有些CAPP系統(tǒng)可以預先生成多條工藝路線備用,可以防止出現資源短缺問題而導致生產停頓。現在有些企業(yè)在做“3C”集成,也只是針對具體的軟件做專用的集成接口,沒有辦法推廣應用。 傳統(tǒng)模式的CAPP系統(tǒng)的局限性在制造企業(yè)中,CAPP系統(tǒng)作為產品設計和制造的橋梁,已經在國內很多企業(yè)得到應用,但是傳統(tǒng)模式的CAPP系統(tǒng)著重于工藝的輔助設計,例如工藝卡片模板的定義,工藝文檔的的生成與打印,各種輸入的快捷性與方便性。作者介紹了邏輯加工路線、可執(zhí)行加工路線、邏輯制造單元和物理制造單元幾個新的概念,研究了邏輯加工路線的實現以及基于知識的邏輯加工路線設計的理論與實現方式。167。近年來,隨著分布式計算技術、企業(yè)模型和信息交換模型技術、Internet和Web技術的發(fā)展,國外許多研究機構和公司開始了基于Internet技術的異地協(xié)同產品開發(fā)、產品數據管理等集成技術的研究與應用開發(fā)。工藝設計的局部高效率并沒有帶來工藝信息管理整體工作的高效率,因而使CIMS系統(tǒng)的功能和效率大打折扣。作者負責基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的設計開發(fā)工作。3. 智能化 CAPP系統(tǒng)必將在獲取、表達和處理各種知識的靈活性和有效性上有進一步的發(fā)展。而應用面廣、適應性強的平臺型(工具式)CAPP系統(tǒng),已經成為開發(fā)和應用的趨勢。為了實現以上的目的,CAPP系統(tǒng)必須在以下幾個方向進一步發(fā)展:1. 集成化 計算機集成制造是現代制造業(yè)的發(fā)展趨勢,作為集成系統(tǒng)中的一個單元技術,CAPP系統(tǒng)集成化也是必然的發(fā)展方向。3. 一個企業(yè)的實用的、可行的CAPP系統(tǒng),必須首先以企業(yè)中占70%以上的可以實現工藝標準化的零件及產品工藝信息為主體,形成多種CAPP技術方式的應用系統(tǒng),包括目前條件下可能實現的專家系統(tǒng)、半自動生成系統(tǒng)、派生式系統(tǒng)、樣件系統(tǒng)等。CAPP技術在國外起源于1960年代末期,而在我國也有二十年左右的歷史了,這些研究都是孤島式的CAPP。4.動態(tài)規(guī)劃問題當前大多數工藝規(guī)劃系統(tǒng)都沒有考慮車間實時資源的動態(tài)反饋,使規(guī)劃由于工廠的意外事故和資源瓶頸,影響預定規(guī)劃的順利執(zhí)行。2.智能化問題隨著企業(yè)管理和技術水平的日益提高,對CAPP的智能化要求也越來越高,基于知識的CAPP系統(tǒng)是研究的熱點,但是目前的CAPP系統(tǒng)的智能化的深度和廣度都不能滿足要求,需要進一步的探討和研究。目前正在廣泛進行智能化、集成化、柔性化和并行化方面的研究。n 制造綠色化綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現代制造模式,其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環(huán)境的影響(負作用)最小,資源效率最高。它將現實制造環(huán)境及其制造過程通過建立系統(tǒng)模型映射到計算機及其相關技術所支撐的虛擬環(huán)境中,在虛擬環(huán)境下模擬現實制造環(huán)境及其制造過程的一切活動和產品制造全過程,并對產品制造及制造系統(tǒng)的行為進行預測和評價。4. 通過網絡,實現異地制造。 ……n 制造網絡化當前由于網絡技術特別是Internet/Intranet技術的迅速發(fā)展,正在給企業(yè)制造活動帶來新的變革,其影響的深度、廣度和發(fā)展速度往往遠超過人們的預測。敏捷制造是對廣義制造系統(tǒng)化是制造環(huán)境和制造過程面向21世紀制造活動的必然趨勢。6. 球制造的體系結構將要形成。2. 產品設計和開發(fā)的國際合作。即制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。國內外對制造自動化技術的研究非常重視,已經進行了大量研究。 小結 56第六章 結束語 57167。 引言 45167。 基于知識的網絡化工藝路線解決方案 28 方案功能模型圖 28 加工路線級描述 29167。 系統(tǒng)零件信息模型 19 零件信息總體模型 20 零件管理信息描述 20 零件主干信息描述 21 零件特征信息描述 22 可定制的零件信息模型 23167。 B/S和C/S混合模式的CAPP系統(tǒng)框架和實現 13 C/S與B/S模式的構成與數據處理方式 13 混合模式的CAPP框架實現 15167。 傳統(tǒng)模式的CAPP系統(tǒng)的局限性 8167。 制造自動化技術的研究現狀與趨勢 1167。這為將來解決更為復雜的工藝問題提供了思路上參考。2. 研究了零件信息建模的方法。 摘 要隨著網絡化技術的飛速發(fā)展,以及制造企業(yè)的管理以及技術水平的提高,企業(yè)對CAPP提出了更高的要求。研究的主要內容包括:1. 通過對現有CAPP系統(tǒng)的應用情況以及企業(yè)網絡化狀況的分析,對于基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的功能和體系結構作了詳細的介紹。研究了基于知識的零件邏輯加工路線的設計,邏輯制造單元和物理制造單元的映射方式。關鍵詞:CAPP,基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng),邏輯加工路線,邏輯制造單元,物理制造單元,信息集成,XML61ABSTRACTAs the manufacturing enterprises’ management and technology develop rapidly, as well as the network technology, higher requirements for CAPP have been put forward. CAPP research focuses on Agile Manufacturing and Concurrent Engineering and other fields. CAPP develops towards the trend of network、integration and intelligentization. Under the support of a 863 project, this paper introduces the key technology of the networked integrated process planning system and its framework. Main points of the paper include:1. Through the analysis of current situation, the function and the framework of the knowledgebased networked process planning system are given in details.2. The method of the part information modeling is studied. After referring current part information modeling methods and taking the actual situation of the project into account, a practical part information modeling method is presented.3. Solution for multienterprise part process allocation, based on dynamical resource, is presented. Knowledgebased part logical manufacturing process design, as well as the matching method between the logical manufacturing unit and physical manufacturing unit. are given, which provide references for the more plicated process questions .4. Internetbased information integration, between CAPP and other systems in the enterprises, is studied in this paper, as well as the realization of information integration via XML.Key words: CAPP, Knowledgebased Networked Integrated Process Planning System, Logical Manufacturing Process, Logical Manufacturing Unit, Physical Manufacturing Unit, Information Integration, XML目錄第一章 緒論 1167。 論文研究的主要內容 6第二章 基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)總體設計 8167。 基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)總體結構 11 系統(tǒng)總體框架 11 功能子系統(tǒng)介紹 11167。 成組技術 18 成組技術基本原理 18 成組技術在零件信息建模中的應用現狀 18167。 引言 27167。 小結 44第五章 基于XML的制造信息集成 45167。 基于XML的制造信息集成 51 XML簡介 51 采用XML進行信息集成 53 實例說明 55167。 制造自動化技術的研究現狀與趨勢制造自動化技術是先進制造技術中的重要組成部分,也是當今制造工程領域中涉及面廣、研究十分活躍的技術。近年來,制造自動化技術的研究發(fā)展迅速,其發(fā)展趨勢可用“六化”簡要描述。制造全球化包括的內容非常廣泛,主要的有:1. 市場的國際化,產品銷售的全球網絡正在形成。5. 制造資源的跨地區(qū)、跨國家的協(xié)調、共享和優(yōu)化利用。敏捷代制造模式,當前全球范圍內敏捷制造的研究十分活躍。3. 快速化的集成制造工藝:如快速原型制造RPM,是一種CAD/CAM的集成工藝。3. 企業(yè)與企業(yè)間的網絡化,實現企業(yè)間的資源共享、組合與優(yōu)化利用。虛擬制造(Virtual Manufacturing)是以制造技術和計算機技術支持的系統(tǒng)建模技術和仿真技術為基礎,集現代制造工藝、計算機圖形學、并行工程、人工智能、人工現實技術和多媒體技術等多種高新技術為一體,由多學科知識形成的一種綜合系統(tǒng)技術。智能制造技術的宗旨在于通過人與智能機器的合作共事,去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動,以實現制造過程的優(yōu)化。 CAPP的現狀、問題以及發(fā)展趨勢 現狀和問題分析國內外3 0多年CAPP的發(fā)展情況,就其研究方法而言,CAPP可以分為派生式、半創(chuàng)成式、創(chuàng)成式幾種系統(tǒng)。就過去的研究而言,CAPP的研究存在如下一些問題:1.集成化問題現在的大部分CAPP系統(tǒng)強調單元技術,而忽略了與其他設計系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的集成問題,目前的集成研究還主要集中在信息集成的研究面上面,對于功能集成以及過程集成的研究實現就更少了。目前的大部分CAPP系統(tǒng)對于柔性化的研究還不夠。計算機輔助工藝過程設計就是在這種情況下應運而生的。 2. 應用相似性原理、成組技術、標準化技術開展工藝標準化工作,建立工藝標準化體系,解決工藝設計的多樣性,為開發(fā)CAPP應用軟件及其系統(tǒng)的通用化、商品化打下牢固的基礎,使企業(yè)工藝工作適應市場經濟的發(fā)展。用系統(tǒng)工程的原理與方法對企業(yè)工藝系統(tǒng)的全部工作進行系統(tǒng)分析、設計,形成完整的工藝信息系統(tǒng),不但使工藝工作實現信息化,同時為企業(yè)工作的信息化提供堅實的基礎,明確CAPP與CAD、PDM、CAM、MES、ERP的關系。傳統(tǒng)專用型CAPP系統(tǒng)雖然針對性強,但由于開發(fā)周期長,缺乏商品化的標準模塊,適應性差,很難適應企業(yè)的產品類型、工藝方法和制造環(huán)境的發(fā)展和變化。從理論上講,它可以適應各種應用環(huán)境,具有較好通用性和柔性;而且由于還具有二次開發(fā)能力,能適應企業(yè)內部發(fā)生的較大的變化。該系統(tǒng)著眼于數字化企業(yè)條件下,研究基于制造資源優(yōu)化配置的制造過程管理,包括可重構制造資源優(yōu)化配置平臺、基于知識的網絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)、集成化數控制造與仿真、基于構件的可重構的制造執(zhí)行系統(tǒng)、可視化制造過程管理與監(jiān)控系統(tǒng)等五個子系統(tǒng)。其中一個重要問題是傳統(tǒng)意義上CAPP僅完成工藝設計,而在實際生產中,工藝設計只是工藝信息生成和處理全過程中的一部分工作,其中并沒有涉及大量煩瑣的工藝信息與工藝設計過程管理工作。為利用分布在世界各地的制造資源,保證產品質量,盡早推出滿足顧客需要的新產品,保持和發(fā)揮敏捷企業(yè)的優(yōu)勢,必須通過有效的工藝信息管理。應該能實現如下目標:實現工藝設計與工藝信息管理一體化、網絡化規(guī)劃、基于知識的綜合智能化、實現與相關系統(tǒng)間數據、功能、過程的廣泛集成與共享。2.基于知識的網絡化工藝路線規(guī)劃在現代