【正文】 組合。因為具體的實現(xiàn)方法主要和制造資源相關，和工藝這方面關系不是很大，所以本文在這里不做詳述。在計算機輔助工藝設計系統(tǒng)中實現(xiàn)起來有很多不便之處。在設計邏輯加工路線的時候，不僅是選擇適當?shù)倪壿嬛圃靻卧?。設計適合生產(chǎn)制造需要的邏輯制造單元不僅依賴于工藝員的水平，一個優(yōu)秀的邏輯制造單元模型更是先決條件。加工類型下分加工方法，如機械加工下分車、銑、刨、磨等加工方法。根據(jù)了解，國內(nèi)的制造企業(yè)中，按照制造單元進行生產(chǎn)的并不多見。制造執(zhí)行系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，進行設備調(diào)度的范圍就是工作中心。物理制造單元的信息模型應該包括5個方面：物理制造單元的管理信息、物理制造單元的制造能力、物理制造單元的狀態(tài)、物理制造單元的歷史制造信息和物理制造單元的特殊設備和專用工裝。所謂一個物理制造單元可以加工某個邏輯制造單元，指的是根據(jù)邏輯制造單元匹配物理制造單元的時候，該物理制造單元曾經(jīng)被匹配上，該邏輯制造單元也就作為物理制造單元的一項加工能力被記錄下來。如何根據(jù)邏輯制造單元從制造單元庫中找到對應的物理制造單元，也就是邏輯制造單元到物理制造單元的映射，可以分兩步：1． 根據(jù)物理制造單元的歷史加工記錄查詢該物理是否加工過該邏輯制造單元，若成功查找到這樣的物理制造單元，則結束查找。至于V2,V3集合中的物理制造單元由于不能完全滿足邏輯制造單元的需要，可以作為參考信息，由工藝員確定是否能夠適用于該邏輯制造單元。一條規(guī)則就是一個“條件行為”組合，如果條件為真，則觸發(fā)行為。所謂表示就是為描述而做的一種約定，即把知識符號化的過程。這樣，知識的表達、組織、管理和維護就顯得特別重要。 專家系統(tǒng)和知識庫專家系統(tǒng)是屬于人工智能研究領域的一個分支，所謂專家系統(tǒng)就是一種在特定領域內(nèi)具有專家水平的計算機程序系統(tǒng)，它將人類專家的知識和經(jīng)驗以知識庫的形式存入計算機，并模擬人類專家解決問題的推理方式和思維過程，運用這些知識和經(jīng)驗對現(xiàn)實的問題做出判斷和決策。處在V1,V2,V3,V4四個集合中的物理制造單元和邏輯制造單元的匹配程度由低到高。動態(tài)信息：{單元加工成本要求、單元加工時間要求、單元加工質(zhì)量要求、特殊設備要求、特殊工裝要求}。物理制造單元的信息模型如圖43所示：圖43 物理制造單元信息模型物理制造單元歷史信息制造能力參數(shù)單元狀態(tài)特殊設備工裝基本信息生產(chǎn)技術已加工零件紀錄已加工邏輯制造單元已加工的典型工藝單元運行狀態(tài)單元負荷狀態(tài)位置信息特殊設備專用夾具專用量具專用刀具已加工典型形狀特征尺寸生產(chǎn)能力加工精度生產(chǎn)周期員工信息管理信息要完整的描述一個物理制造單元所需的信息量很大，在這里主要介紹一下物理制造單元的加工能力描述方法。4. 物理制造單元的信息描述應該考慮到以后的工藝信息編制和制造的方便性。基于知識的網(wǎng)絡化協(xié)工藝規(guī)劃系統(tǒng)中的制造資源的模型是分層模型：企業(yè)——車間——物理制造單元——工作中心——設備。必然會打破原有的車間的界限，在全廠范圍內(nèi)進行組合，這肯定涉及到設備的搬遷和安裝，工作量會很大。生產(chǎn)類型表示該邏輯制造單元支持大批量生產(chǎn)還是中小批量或者單件生產(chǎn)。如果另外有一條加工路線：車——銑——刨——磨，是用來加工齒輪的，根據(jù)需要，可以是車為一個單元，也可是車、銑為一個單元，這是后，就可以這樣描述邏輯制造單元：“可以完成齒輪類零件的某段機加工序集合的功能單元”。在制造過程中，邏輯制造單元和物理制造單元起到了聯(lián)系工藝和制造資源的橋梁的作用，邏輯制造單元和物理制造單元不僅僅相互聯(lián)系，而且它們分別是組成邏輯加工路線和可執(zhí)行加工路線的主要部分。這個定義正好說明了一個制造過程的兩個核心組成任務：邏輯層上的工藝設計和物理層上的制造資源選擇。這樣就需要在多條可執(zhí)行加工路線中選擇出一條最能滿足企業(yè)需求的可執(zhí)行加工路線。這是兩個新的概念，定義如下：邏輯加工路線：零件的全部或者部分加工過程，內(nèi)含零件加工的質(zhì)量、成本、時間要求，邏輯加工路線從組成上說是邏輯制造單元的有序組合。還主要依賴于企業(yè)的規(guī)定和老工藝員的個人經(jīng)驗，非常的不方便。5． 獨立完成加工任務，如果某些具體的工序該車間沒法完成，就要通過外協(xié)加工完成。最后介紹了可定制的零件信息模型的實現(xiàn)方法以及在基于知識的網(wǎng)絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)中，零件信息模型和邏輯制造單元、邏輯加工路線選擇的知識之間的關系。這樣可以減少工藝員手工查詢的麻煩。在基于知識的網(wǎng)絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)中，成組技術的原理貫穿始終?；谥R的網(wǎng)絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫用SQL Server2000，在數(shù)據(jù)庫中總共用了4個表實現(xiàn)對零件信息的管理。2．特征間的約束關系 特征間約束關系包括兩個方面：方位約束和從屬約束。 零件特征信息描述在基于知識的網(wǎng)絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)中，零件的特征信息描述不是零件信息的主要部分，本文講的特征是指零件的形狀特征。零件的主干信息由毛坯、材料信息、工藝信息和幾何信息三部分組成，詳細信息見圖32。以下是一個例子：零件名稱：內(nèi)六角螺釘所屬產(chǎn)品：航空杯注射模數(shù)量：8件號：33頁次：25規(guī)格：M12x50標準：GB7085來源：標準件 零件主干信息描述顧名思義，零件主干信息就是這個零件信息模型的主要部分，零件的主干信息對于零件的工藝設計以及制造加工的流程與方式起決定性的影響。示意圖可見圖31。JLBM1系統(tǒng)是一個15位碼的混合結構分類編碼系統(tǒng)。成組技術是柔性制造系統(tǒng)的基礎。以此作為各部門分享公共數(shù)據(jù)庫中所有產(chǎn)品零件信息的統(tǒng)一檢索手段。零件信息描述的關鍵問題是完整的描述零件信息的同時，還要考慮到后續(xù)的工藝設計的過程，以便于根據(jù)零件信息智能化的進行工藝決策。而工藝知識管理、綜合智能化工藝設計和產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理三個子系統(tǒng)因為不太需要從外部網(wǎng)絡接收反饋信息，即使有需求也可以通過網(wǎng)絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)這個中介和外部網(wǎng)絡交互，所以可以采用傳統(tǒng)的C/S模式。在B/S模式中，客戶端的標準配置是瀏覽器，如Microsoft Internet Explorer(IE)，業(yè)務功能處理模塊從C/S代碼中徹底分離出來，由獨立的應用服務器處理，Web服務器成為應用服務的標準處理方式，數(shù)據(jù)處理仍然由數(shù)據(jù)庫服務器（Database Server）處理。基于知識的綜合智能化工藝設計子系統(tǒng)包括以下功能模塊：n 材料定額編制；n 工藝任務分配；n 工藝集成設計；n 工藝審批處理。工藝知識管理子系統(tǒng)主要包括以下功能模塊：n 信息建模管理；n 典型工藝管理；n 過程模型管理；n 工藝資源管理。從系統(tǒng)級別來看，CAPP系統(tǒng)既獨立運行，又和其他系統(tǒng)協(xié)同工作，共同完成制造任務。企業(yè)接到產(chǎn)品訂單，項目管理系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品交貨期制定產(chǎn)品的各段任務的起始結束時間，確定產(chǎn)品各個制造環(huán)節(jié)的時間界限，同時CAPP系統(tǒng)接收CAD或者項目管理系統(tǒng)輸入的產(chǎn)品結構信息，然后根據(jù)制造資源庫的資源配置，找出最佳的工藝分工路線，然后編制詳細的工藝規(guī)程，將詳細的工藝信息傳遞給CAM系統(tǒng)進行加工仿真，CAM將仿真信息反饋給CAPP系統(tǒng)以便于CAPP調(diào)整詳細工藝路線，最后將工藝信息傳遞給MES(Manufacturing Execution System)。5． 傳統(tǒng)模式的CAPP系統(tǒng)一般是單機版或者客戶/服務器版，這樣的體系結構也限制了CAPP對于Internet的強大的功能與無限的網(wǎng)絡資源的利用。2． 傳統(tǒng)模式的CAPP系統(tǒng)沒有考慮到車間資源的實時情況。本文以基于制造資源優(yōu)化配置的制造過程管理系統(tǒng)為背景，研究了在Internet環(huán)境下，利用XML實現(xiàn)CAPP與其它單元技術之間的信息集成方式。綜上所述，一套實用的集成化、智能化的CAPP系統(tǒng)，既要能滿足企業(yè)實際生產(chǎn)需要，又要能應用現(xiàn)有的先進的信息化技術。CAPP作為CIMS的關鍵環(huán)節(jié)，在實際應用中還存在不少問題。也可以將開發(fā)平臺提供給用戶，使用戶可以進行CAPP系統(tǒng)的二次開發(fā)，在開發(fā)平臺上構造符合用戶需要的CAPP系統(tǒng)。4． 在應用CAPP工藝設計系統(tǒng)的同時，開展工藝信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與應用。企業(yè)為適應市場瞬息多變的要求，縮短產(chǎn)品設計和生產(chǎn)準備周期是極其關鍵的環(huán)節(jié)。這種協(xié)調(diào)也許是跨越時間和空間的，并且通常要比人規(guī)劃中所涉及的問題復雜的多。所謂智能制造系統(tǒng)是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。2. 制造環(huán)境與整個制造企業(yè)的網(wǎng)絡化，實現(xiàn)制造環(huán)境與企業(yè)中工程設計、管理信息系統(tǒng)等各子系統(tǒng)的集成。制造環(huán)境和制造過程的敏捷性問題是敏捷制造的重要組成部分。近年來隨著Internet技術的發(fā)展，制造全球化的研究和應用發(fā)展迅速。 下一步研究工作 57參考文獻 58附錄：零件BOM信息的Schema文件 62致謝 64第一章 緒論167。 基于知識的邏輯加工路線設計 36 專家系統(tǒng)和知識庫 36 邏輯加工路線設計的知識的表示 37 分組分級的知識的組織方式 39 知識的匹配模式與搜索策略 40 知識庫的維護 42167。 零件信息建模需求 17167。 論文研究背景和意義 5167。3． 提出基于動態(tài)資源配置的多企業(yè)間的產(chǎn)品工藝分工的解決方案。現(xiàn)在國際上，CAPP朝著網(wǎng)絡化、集成化、智能化的趨勢發(fā)展，敏捷制造、并行工程等研究方向正是研究熱點。4． 研究在Internet環(huán)境下，如何在企業(yè)內(nèi)部實現(xiàn)各個單元技術之間的信息集成。 基于動態(tài)資源的集成制造環(huán)境中CAPP系統(tǒng)的地位 9167。 零件信息模型在系統(tǒng)中的應用 25 零件族的劃分 25 零件信息模型和邏輯制造單元的關系 25 零件信息模型和邏輯加工路線設計知識的關系 26167。 CAPP與其它系統(tǒng)信息集成模型 45167。綜合而言，制造自動化技術的研究現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾個方面[1]。3. 產(chǎn)品制造的跨國化。制造環(huán)境和制造過程的敏捷化包括的內(nèi)容很廣，如：1. 柔性：包括機器柔性、工藝柔性、運行柔性和擴展柔性等?？傊?，制造的網(wǎng)絡化，特別是基于Internet/Intranet的制造已成為重要的發(fā)展趨勢。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的體現(xiàn)，或者說綠色制造是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。3．柔性化問題不同的企業(yè)不同的工藝規(guī)劃要求，好的CAPP系統(tǒng)應具有良好的適應性。由于制造技術的發(fā)展，先進制造技術的深入應用，尤其是先進制造技術的基礎技術，從建立企業(yè)工藝標準化體系到計算機軟硬件及網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，以及企業(yè)應用計算機從單一系統(tǒng)向集成化系統(tǒng)發(fā)展，加上企業(yè)正面對新經(jīng)濟時代的市場競爭，在這樣的新基礎、新形勢下，CAPP的發(fā)展趨勢將是：1． 為適應企業(yè)進入新經(jīng)濟時代，解決T、Q、C、S問題，在優(yōu)化產(chǎn)品設計的同時，必須優(yōu)化工藝設計，才能為優(yōu)化管理打好基礎。在并行工程思想的指導下實現(xiàn)CAD／CAPP／CAM的全面集成，進一步發(fā)揮CAPP在整個生產(chǎn)活動中的信息中樞和功能調(diào)節(jié)作用，這包括：與產(chǎn)品設計實現(xiàn)雙向的信息交換與傳送；與生產(chǎn)計劃調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)有效集成；與質(zhì)量控制系統(tǒng)建立內(nèi)在聯(lián)系。167。事實上，工藝信息是產(chǎn)品工程信息的重要組成部分，是工程設計系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等之間的重要橋梁。 論文研究的主要內(nèi)容1．零件信息建模技術研究零件信息模型對于CAPP系統(tǒng)的可靠性和質(zhì)量具有決定性作用，特別是一個良好的零件信息模型可以對CAPP系統(tǒng)的后續(xù)工藝決策產(chǎn)生重要的影響。這些功能當然也是很重要的，但是，隨著CAPP在各行各業(yè)中愈來愈廣泛的應用，網(wǎng)絡技術日新月異的發(fā)展 ，企業(yè)的信息化水平和需求也不斷提高，CAPP已經(jīng)不僅僅用于輔助設計，同時也應該具有管理上的功能。如果能根據(jù)車間資源的實際情況動態(tài)的編制工藝，就可以大大的提高生產(chǎn)效率、節(jié)約時間成本。因此，適應網(wǎng)絡化制造的CAPP系統(tǒng)是未來發(fā)展的必然趨勢。從上可以看出，從接到產(chǎn)品訂單到最后的成品，CAPP一直處于信息流的核心環(huán)節(jié)。167。最終合理的制造單元選擇結果可以作為工藝分工的輸入，這些工藝數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的各段任務時間要求一起成為產(chǎn)品制造的原始數(shù)據(jù)之一，對整個產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程的周期和質(zhì)量具有決定性的影響。167。SQL請求ClientServer中間件返回結果圖23 C/S模式構成和數(shù)據(jù)處理方式請求檢索結果ODBC數(shù)據(jù)請求結果Clients瀏覽器Clients瀏覽器Web服務器Database Server數(shù)據(jù)庫服務器●●●...圖24 B/S模式構成和數(shù)據(jù)處理方式分析比較C/S和B/S模式，可以發(fā)現(xiàn)：n C/S只有兩層邏輯結構，而B/S為三層邏輯結構，因此，C/S的網(wǎng)絡通信量要低于B/S模式，而且，對于相同的任務，C/S的運行速度要比B/S快一些；n C/S在客戶端有一套完整的應用程序，可以有很強的交互性；n B/S在客戶端安裝的是標準通用的瀏覽器，而無需象C/S模式那樣在不同的客戶端安裝不同的應用程序；n B/S模式的功能和任務都能在Web服務器上實現(xiàn)，使開發(fā)和維護工作簡單易行。詳細介紹了基于知識的網(wǎng)絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的結構以及各個子系統(tǒng)的具體功能，最后介紹了以B/S和C/S混合的新模式來實現(xiàn)基于知識的網(wǎng)絡化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的構思。零件信息模型從工藝角度描述具有如下基本要求： n 該零件信息模型應是一個柔性的結構，以便于設計者的定制，設計者可以在設計過程中的任何階段，將設計中間結果（不完備的零件信息模型）交給工藝評價模塊，并根據(jù)評價結果修改模型或繼續(xù)設計；n 該零件信息模型應該強調(diào)零件族和工藝設計的關系，并在各種關系之間建立一種映射聯(lián)系。本節(jié)主要介紹一下成組技術在零件信息建模中的應用的現(xiàn)狀。Opitz系統(tǒng)是采用混合結構、選擇組合方式建立縱向分類標志的分類系統(tǒng)，其特點是：n 系統(tǒng)總體結構簡單，便于記憶和手工分類；n 主碼的分類標志形式上側重表示零件的結構特征，但實際上隱含著工藝特征,