【正文】 組合。因?yàn)榫唧w的實(shí)現(xiàn)方法主要和制造資源相關(guān)，和工藝這方面關(guān)系不是很大，所以本文在這里不做詳述。在計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)起來(lái)有很多不便之處。在設(shè)計(jì)邏輯加工路線的時(shí)候，不僅是選擇適當(dāng)?shù)倪壿嬛圃靻卧?。設(shè)計(jì)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(gè)優(yōu)秀的邏輯制造單元模型更是先決條件。加工類(lèi)型下分加工方法，如機(jī)械加工下分車(chē)、銑、刨、磨等加工方法。根據(jù)了解，國(guó)內(nèi)的制造企業(yè)中，按照制造單元進(jìn)行生產(chǎn)的并不多見(jiàn)。制造執(zhí)行系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)行設(shè)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(yīng)該包括5個(gè)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(shè)備和專用工裝。所謂一個(gè)物理制造單元可以加工某個(gè)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(shí)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(xiàng)加工能力被記錄下來(lái)。如何根據(jù)邏輯制造單元從制造單元庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)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?cè)撐锢硎欠窦庸み^(guò)該邏輯制造單元，若成功查找到這樣的物理制造單元，則結(jié)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(gè)“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(shí)符號(hào)化的過(guò)程。這樣，知識(shí)的表達(dá)、組織、管理和維護(hù)就顯得特別重要。 專家系統(tǒng)和知識(shí)庫(kù)專家系統(tǒng)是屬于人工智能研究領(lǐng)域的一個(gè)分支，所謂專家系統(tǒng)就是一種在特定領(lǐng)域內(nèi)具有專家水平的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，它將人類(lèi)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫(kù)的形式存入計(jì)算機(jī)，并模擬人類(lèi)專家解決問(wèn)題的推理方式和思維過(guò)程，運(yùn)用這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題做出判斷和決策。處在V1,V2,V3,V4四個(gè)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(dòng)態(tài)信息：{單元加工成本要求、單元加工時(shí)間要求、單元加工質(zhì)量要求、特殊設(shè)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?dú)v史信息制造能力參數(shù)單元狀態(tài)特殊設(shè)備工裝基本信息生產(chǎn)技術(shù)已加工零件紀(jì)錄已加工邏輯制造單元已加工的典型工藝單元運(yùn)行狀態(tài)單元負(fù)荷狀態(tài)位置信息特殊設(shè)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(gè)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(yīng)該考慮到以后的工藝信息編制和制造的方便性?；谥R(shí)的網(wǎng)絡(luò)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(chē)間——物理制造單元——工作中心——設(shè)備。必然會(huì)打破原有的車(chē)間的界限，在全廠范圍內(nèi)進(jìn)行組合，這肯定涉及到設(shè)備的搬遷和安裝，工作量會(huì)很大。生產(chǎn)類(lèi)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(chē)——銑——刨——磨，是用來(lái)加工齒輪的，根據(jù)需要，可以是車(chē)為一個(gè)單元，也可是車(chē)、銑為一個(gè)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(lèi)零件的某段機(jī)加工序集合的功能單元”。在制造過(guò)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(gè)定義正好說(shuō)明了一個(gè)制造過(guò)程的兩個(gè)核心組成任務(wù)：邏輯層上的工藝設(shè)計(jì)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(gè)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(guò)程，內(nèi)含零件加工的質(zhì)量、成本、時(shí)間要求，邏輯加工路線從組成上說(shuō)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(gè)人經(jīng)驗(yàn)，非常的不方便。5． 獨(dú)立完成加工任務(wù)，如果某些具體的工序該車(chē)間沒(méi)法完成，就要通過(guò)外協(xié)加工完成。最后介紹了可定制的零件信息模型的實(shí)現(xiàn)方法以及在基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)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(shí)之間的關(guān)系。這樣可以減少工藝員手工查詢的麻煩。在基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)中，成組技術(shù)的原理貫穿始終?；谥R(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫(kù)用SQL Server2000，在數(shù)據(jù)庫(kù)中總共用了4個(gè)表實(shí)現(xiàn)對(duì)零件信息的管理。2．特征間的約束關(guān)系 特征間約束關(guān)系包括兩個(gè)方面：方位約束和從屬約束。 零件特征信息描述在基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)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(xì)信息見(jiàn)圖32。以下是一個(gè)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(hào)：33頁(yè)次：25規(guī)格：M12x50標(biāo)準(zhǔn)：GB7085來(lái)源：標(biāo)準(zhǔn)件 零件主干信息描述顧名思義，零件主干信息就是這個(gè)零件信息模型的主要部分，零件的主干信息對(duì)于零件的工藝設(shè)計(jì)以及制造加工的流程與方式起決定性的影響。示意圖可見(jiàn)圖31。JLBM1系統(tǒng)是一個(gè)15位碼的混合結(jié)構(gòu)分類(lèi)編碼系統(tǒng)。成組技術(shù)是柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。以此作為各部門(mén)分享公共數(shù)據(jù)庫(kù)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(guān)鍵問(wèn)題是完整的描述零件信息的同時(shí)，還要考慮到后續(xù)的工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程，以便于根據(jù)零件信息智能化的進(jìn)行工藝決策。而工藝知識(shí)管理、綜合智能化工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理三個(gè)子系統(tǒng)因?yàn)椴惶枰獜耐獠烤W(wǎng)絡(luò)接收反饋信息，即使有需求也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)這個(gè)中介和外部網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)配置是瀏覽器，如Microsoft Internet Explorer(IE)，業(yè)務(wù)功能處理模塊從C/S代碼中徹底分離出來(lái)，由獨(dú)立的應(yīng)用服務(wù)器處理，Web服務(wù)器成為應(yīng)用服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)處理方式，數(shù)據(jù)處理仍然由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（Database Server）處理?；谥R(shí)的綜合智能化工藝設(shè)計(jì)子系統(tǒng)包括以下功能模塊：n 材料定額編制；n 工藝任務(wù)分配；n 工藝集成設(shè)計(jì)；n 工藝審批處理。工藝知識(shí)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(guò)程模型管理；n 工藝資源管理。從系統(tǒng)級(jí)別來(lái)看，CAPP系統(tǒng)既獨(dú)立運(yùn)行，又和其他系統(tǒng)協(xié)同工作，共同完成制造任務(wù)。企業(yè)接到產(chǎn)品訂單，項(xiàng)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(wù)的起始結(jié)束時(shí)間，確定產(chǎn)品各個(gè)制造環(huán)節(jié)的時(shí)間界限，同時(shí)CAPP系統(tǒng)接收CAD或者項(xiàng)目管理系統(tǒng)輸入的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，然后根據(jù)制造資源庫(kù)的資源配置，找出最佳的工藝分工路線，然后編制詳細(xì)的工藝規(guī)程，將詳細(xì)的工藝信息傳遞給CAM系統(tǒng)進(jìn)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(xì)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(jī)版或者客戶/服務(wù)器版，這樣的體系結(jié)構(gòu)也限制了CAPP對(duì)于Internet的強(qiáng)大的功能與無(wú)限的網(wǎng)絡(luò)資源的利用。2． 傳統(tǒng)模式的CAPP系統(tǒng)沒(méi)有考慮到車(chē)間資源的實(shí)時(shí)情況。本文以基于制造資源優(yōu)化配置的制造過(guò)程管理系統(tǒng)為背景，研究了在Internet環(huán)境下，利用XML實(shí)現(xiàn)CAPP與其它單元技術(shù)之間的信息集成方式。綜上所述，一套實(shí)用的集成化、智能化的CAPP系統(tǒng)，既要能滿足企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要，又要能應(yīng)用現(xiàn)有的先進(jìn)的信息化技術(shù)。CAPP作為CIMS的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)際應(yīng)用中還存在不少問(wèn)題。也可以將開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供給用戶，使用戶可以進(jìn)行CAPP系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)，在開(kāi)發(fā)平臺(tái)上構(gòu)造符合用戶需要的CAPP系統(tǒng)。4． 在應(yīng)用CAPP工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的同時(shí)，開(kāi)展工藝信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。企業(yè)為適應(yīng)市場(chǎng)瞬息多變的要求，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)準(zhǔn)備周期是極其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。這種協(xié)調(diào)也許是跨越時(shí)間和空間的，并且通常要比人規(guī)劃中所涉及的問(wèn)題復(fù)雜的多。所謂智能制造系統(tǒng)是一種由智能機(jī)器和人類(lèi)專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。2. 制造環(huán)境與整個(gè)制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)制造環(huán)境與企業(yè)中工程設(shè)計(jì)、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(guò)程的敏捷性問(wèn)題是敏捷制造的重要組成部分。近年來(lái)隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，制造全球化的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速。 下一步研究工作 57參考文獻(xiàn) 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(shí)的邏輯加工路線設(shè)計(jì) 36 專家系統(tǒng)和知識(shí)庫(kù) 36 邏輯加工路線設(shè)計(jì)的知識(shí)的表示 37 分組分級(jí)的知識(shí)的組織方式 39 知識(shí)的匹配模式與搜索策略 40 知識(shí)庫(kù)的維護(hù) 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(dòng)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(guó)際上，CAPP朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化的趨勢(shì)發(fā)展，敏捷制造、并行工程等研究方向正是研究熱點(diǎn)。4． 研究在Internet環(huán)境下，如何在企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)各個(gè)單元技術(shù)之間的信息集成。 基于動(dòng)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(yīng)用 25 零件族的劃分 25 零件信息模型和邏輯制造單元的關(guān)系 25 零件信息模型和邏輯加工路線設(shè)計(jì)知識(shí)的關(guān)系 26167。 CAPP與其它系統(tǒng)信息集成模型 45167。綜合而言，制造自動(dòng)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[1]。3. 產(chǎn)品制造的跨國(guó)化。制造環(huán)境和制造過(guò)程的敏捷化包括的內(nèi)容很廣，如：1. 柔性：包括機(jī)器柔性、工藝柔性、運(yùn)行柔性和擴(kuò)展柔性等?？傊?，制造的網(wǎng)絡(luò)化，特別是基于Internet/Intranet的制造已成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。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(shuō)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(wèn)題不同的企業(yè)不同的工藝規(guī)劃要求，好的CAPP系統(tǒng)應(yīng)具有良好的適應(yīng)性。由于制造技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)的深入應(yīng)用，尤其是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，從建立企業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)化體系到計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，以及企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)從單一系統(tǒng)向集成化系統(tǒng)發(fā)展，加上企業(yè)正面對(duì)新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在這樣的新基礎(chǔ)、新形勢(shì)下，CAPP的發(fā)展趨勢(shì)將是：1． 為適應(yīng)企業(yè)進(jìn)入新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，解決T、Q、C、S問(wèn)題，在優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)，必須優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，才能為優(yōu)化管理打好基礎(chǔ)。在并行工程思想的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)CAD／CAPP／CAM的全面集成，進(jìn)一步發(fā)揮CAPP在整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)中的信息中樞和功能調(diào)節(jié)作用，這包括：與產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)雙向的信息交換與傳送；與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)實(shí)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(shí)上，工藝信息是產(chǎn)品工程信息的重要組成部分，是工程設(shè)計(jì)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(shù)研究零件信息模型對(duì)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(gè)良好的零件信息模型可以對(duì)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(dāng)然也是很重要的，但是，隨著CAPP在各行各業(yè)中愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(shè)計(jì)，同時(shí)也應(yīng)該具有管理上的功能。如果能根據(jù)車(chē)間資源的實(shí)際情況動(dòng)態(tài)的編制工藝，就可以大大的提高生產(chǎn)效率、節(jié)約時(shí)間成本。因此，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化制造的CAPP系統(tǒng)是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。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(jié)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(wù)時(shí)間要求一起成為產(chǎn)品制造的原始數(shù)據(jù)之一，對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過(guò)程的周期和質(zhì)量具有決定性的影響。167。SQL請(qǐng)求ClientServer中間件返回結(jié)果圖23 C/S模式構(gòu)成和數(shù)據(jù)處理方式請(qǐng)求檢索結(jié)果ODBC數(shù)據(jù)請(qǐng)求結(jié)果Clients瀏覽器Clients瀏覽器Web服務(wù)器Database Server數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器●●●...圖24 B/S模式構(gòu)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(jié)構(gòu)，而B(niǎo)/S為三層邏輯結(jié)構(gòu)，因此，C/S的網(wǎng)絡(luò)通信量要低于B/S模式，而且，對(duì)于相同的任務(wù)，C/S的運(yùn)行速度要比B/S快一些；n C/S在客戶端有一套完整的應(yīng)用程序，可以有很強(qiáng)的交互性；n B/S在客戶端安裝的是標(biāo)準(zhǔn)通用的瀏覽器，而無(wú)需象C/S模式那樣在不同的客戶端安裝不同的應(yīng)用程序；n B/S模式的功能和任務(wù)都能在Web服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)，使開(kāi)發(fā)和維護(hù)工作簡(jiǎn)單易行。詳細(xì)介紹了基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及各個(gè)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(lái)實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的構(gòu)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(yīng)是一個(gè)柔性的結(jié)構(gòu)，以便于設(shè)計(jì)者的定制，設(shè)計(jì)者可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中的任何階段，將設(shè)計(jì)中間結(jié)果（不完備的零件信息模型）交給工藝評(píng)價(jià)模塊，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果修改模型或繼續(xù)設(shè)計(jì)；n 該零件信息模型應(yīng)該強(qiáng)調(diào)零件族和工藝設(shè)計(jì)的關(guān)系，并在各種關(guān)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(shù)在零件信息建模中的應(yīng)用的現(xiàn)狀。Opitz系統(tǒng)是采用混合結(jié)構(gòu)、選擇組合方式建立縱向分類(lèi)標(biāo)志的分類(lèi)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：n 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于記憶和手工分類(lèi)；n 主碼的分類(lèi)標(biāo)志形式上側(cè)重表示零件的結(jié)構(gòu)特征，但實(shí)際上隱含著工藝特征,