【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 求，智能化的制定產(chǎn)品的工藝方案。首先，根據(jù)積累的工藝知識(shí)，工藝員從邏輯意義上劃分零件加工必須經(jīng)過(guò)的幾個(gè)階段，然后根據(jù)制造資源庫(kù)里制造單元的資源情況和工藝能力，以時(shí)間、質(zhì)量、成本幾個(gè)元素的組合為準(zhǔn)則為每個(gè)加工階段選擇合適制造單元，制造單元的選擇結(jié)果也可以反過(guò)來(lái)判斷零件加工階段劃分的合理性和優(yōu)劣性，這是一個(gè)雙向的過(guò)程。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。同時(shí)，如何與其他系統(tǒng)集成也是本系統(tǒng)研究的一部分。網(wǎng)絡(luò)化工藝路線子系統(tǒng)包括以下功能模塊：n 產(chǎn)品零件信息管理；n 工藝分工路線管理；n 邏輯加工路線管理；n 數(shù)據(jù)集成接口管理。3． 基于知識(shí)的綜合智能化工藝設(shè)計(jì)子系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)工作始終面對(duì)的是復(fù)雜多變、分布異構(gòu)的應(yīng)用環(huán)境，信息、資源與過(guò)程作為組成工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)境的三要素，在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中始終處于動(dòng)態(tài)變化之中，這使工藝設(shè)計(jì)工作在一定應(yīng)用環(huán)境約束下求得最優(yōu)解帶來(lái)了很大的困難。基于知識(shí)的綜合智能化工藝設(shè)計(jì)的綜合是指綜合運(yùn)用交互式、檢索修訂式和創(chuàng)成式等進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，取各方式之長(zhǎng)，而智能體現(xiàn)在工藝設(shè)計(jì)的全部或部分工作可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成?；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。4． 產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)以工藝信息為基礎(chǔ)的產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)的有效管理，為工藝規(guī)劃系統(tǒng)與相關(guān)系統(tǒng)的有機(jī)集成提供統(tǒng)一有效的產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理工具，以保證工藝數(shù)據(jù)的唯一性、實(shí)時(shí)性、有效性和安全性。產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)包括以下功能模塊：n 訂單信息管理；n 工藝文件管理；n 工藝數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)匯總。167。 B/S和C/S混合模式的CAPP系統(tǒng)框架和實(shí)現(xiàn) C/S與B/S模式的構(gòu)成與數(shù)據(jù)處理方式C/S是由客戶機(jī)和服務(wù)器合作完成的二層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平臺(tái)模式。C/S采用Client(客戶應(yīng)用代碼)和Server(數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)代碼)實(shí)現(xiàn)用戶界面處理、業(yè)務(wù)功能處理和數(shù)據(jù)處理等功能，圖23說(shuō)明了C/S模式的數(shù)據(jù)處理模式。Client向Server 發(fā)送用SQL編寫的應(yīng)用請(qǐng)求代碼，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)代碼Server處理后得到的結(jié)果（數(shù)據(jù)）通過(guò)中間件傳回給Client，為了發(fā)送SQL，Client必須明白Server語(yǔ)法、Server地址、數(shù)據(jù)庫(kù)的組織方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)的有效性完整性等特征，同時(shí)回傳的結(jié)果必須被Client 識(shí)別。使用戶界面處理、業(yè)務(wù)功能處理、數(shù)據(jù)處理這三個(gè)子模型相互獨(dú)立，分別由不同的資源、代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此形成瀏覽器/服務(wù)器 （B/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。圖24為B/S模式構(gòu)成和數(shù)據(jù)處理方式。B/S模式是三層分布結(jié)構(gòu)，即瀏覽器Web服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。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。因此，在CIMS環(huán)境下，面向不同用戶對(duì)象、不同任務(wù)的CAPP子系統(tǒng)，應(yīng)該利用C/S模式和B/S模式各自的特點(diǎn)，構(gòu)成混合模式，平衡數(shù)據(jù)流量，從而在實(shí)現(xiàn)CAPP系統(tǒng)功能的同時(shí)，最大可能的優(yōu)化系統(tǒng)的性能。請(qǐng)求反饋圖25 B/S和C/S混合模式的CAPP系統(tǒng)框架反饋請(qǐng)求Client端用戶界面統(tǒng)計(jì)匯總產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理工藝知識(shí)管理綜合智能化工藝設(shè)計(jì)信息建模典型工藝過(guò)程模型工藝資源材料定額任務(wù)分配集成設(shè)計(jì)工藝審批訂單信息文件管理工藝知識(shí)設(shè)備、刀夾量等信息工藝知識(shí)庫(kù)工藝規(guī)程庫(kù)制造資源庫(kù)網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)果請(qǐng)求ODBCWebServer網(wǎng)絡(luò)化工藝路線規(guī)劃子系統(tǒng)邏輯加工路線管理系統(tǒng)集成接口產(chǎn)品信息管理工藝分工路線管理Browser端用戶界面 混合模式的CAPP框架實(shí)現(xiàn)如前所述，基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)包括工藝知識(shí)管理、網(wǎng)絡(luò)化工藝路線規(guī)劃、綜合智能化工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理四個(gè)子系統(tǒng)。其中，網(wǎng)絡(luò)化工藝路線規(guī)劃系統(tǒng)主要的功能在于網(wǎng)絡(luò)化業(yè)務(wù)方面，它要和全局的制造資源庫(kù)進(jìn)行交互，而資源庫(kù)中存有分布在異地的幾個(gè)企業(yè)的制造資源信息；并且網(wǎng)絡(luò)化工藝路線規(guī)劃子系統(tǒng)也作為整個(gè)CAPP系統(tǒng)的集成窗口，負(fù)責(zé)向其他系統(tǒng)提供工藝信息，也把其他信息，如管理信息、制造信息、資源信息傳遞給CAPP系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)。所以，從功能上考慮，網(wǎng)絡(luò)化工藝路線規(guī)劃可以B/S的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。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。167。 小結(jié)本章結(jié)合現(xiàn)在CAPP發(fā)展的趨勢(shì)，提出了基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的需求。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。第三章 系統(tǒng)零件信息建模167。 零件信息建模需求計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃 (CAPP)系統(tǒng)的核心主要包括兩大部分：信息模型層面和功能單元層面。其中信息模型主要有三個(gè)：零件信息模型、工藝規(guī)程模型和制造資源模型。零件信息描述是 CAPP系統(tǒng)成功的核心問(wèn)題之一。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。一般而言，零件信息模型還要解決CAPP和CAD、CAM之間的信息集成，在基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)中，零件信息的源頭來(lái)自于項(xiàng)目管理系統(tǒng)，所以如何從CAD系統(tǒng)獲取零件信息不在本系統(tǒng)的考慮范圍之內(nèi)。零件信息模型從幾何角度描述具有如下基本要求：n 完整性 零件信息必須包括完整的幾何、工藝和拓?fù)湫畔?，使后續(xù)的工藝決策得到完整的信息保障；n 靈活性 零件信息描述要具備適應(yīng)各種形式多變的零件類型的能力，既能描述零件局部信息，又能刻畫零件各個(gè)組成部分的依賴關(guān)系和約束關(guān)系；n 一致性 對(duì)于相同的零件應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生一致的信息模型，以保證自動(dòng)生成工藝文件的一致性；n 簡(jiǎn)潔性 要求零件信息描述的外部模式能夠以最少的信息輸入產(chǎn)生所需的模型；同時(shí)要求系統(tǒng)內(nèi)部的表達(dá)形式盡可能地減少冗余。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。零件設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)在滿足零件功能要求的前提下進(jìn)行交叉設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品既能滿足指定的功能，又具有經(jīng)濟(jì)上的可制造性；n 該零件信息模型應(yīng)該遵循企業(yè)中組織生產(chǎn)制造的習(xí)慣，方便企業(yè)的應(yīng)用。167。 成組技術(shù)針對(duì)零件信息建模問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已有不少專家學(xué)者進(jìn)行了大量研究和探討，主要方法有：成組編碼法、特征型面描述法、基于方位特征的分層式特征信息描述法、“實(shí)體 +方位特征”描述法等。雖然零件信息的描述方法很多，但要運(yùn)用成組技術(shù)使企業(yè)取得經(jīng)濟(jì)效益，必須把分類編碼系統(tǒng)作為溝通企業(yè)各部門的共同語(yǔ)言。以此作為各部門分享公共數(shù)據(jù)庫(kù)中所有產(chǎn)品零件信息的統(tǒng)一檢索手段。這種方法就是成組編碼描述法，它的意義不僅僅只是對(duì)零件的分類分組有用，更重要的是在于收集和檢索有關(guān)零件從設(shè)計(jì)、工藝到生產(chǎn)的各種信息。成組編碼法簡(jiǎn)單好用，目前在企業(yè)中的應(yīng)用也非常廣泛。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。 成組技術(shù)基本原理成組技術(shù)的核心原理是把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個(gè)零件組，按零件組制訂工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造，這樣就擴(kuò)大了批量，減少了品種，便于采用高效率大生產(chǎn)方法，從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。為多品種、小批量生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益開(kāi)辟了一條途徑。成組技術(shù)是一門涉及多種學(xué)科的綜合性技術(shù)，其理論基礎(chǔ)是相似性，核心是成組工藝。成組工藝與計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、相似理論、方法論、系統(tǒng)論等相結(jié)合，就形成了成組技術(shù)。成組技術(shù)是柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 成組技術(shù)在零件信息建模中的應(yīng)用現(xiàn)狀成組編碼描述法最早是捷克斯洛伐克金屬切削機(jī)床研究所的ＳＵＯＳＯ編碼系統(tǒng)，后來(lái)在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上，演變出許多編碼系統(tǒng)，這些編碼系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)，可以分為兩類：剛性系統(tǒng)和柔性系統(tǒng)。1．剛性編碼系統(tǒng)⑴ Opitz系統(tǒng)Opitz系統(tǒng)是德國(guó)阿亨工業(yè)大學(xué)H. Opitz提出的，它共九個(gè)橫向分類環(huán)節(jié)，其中前5位是主碼，用于描述零件的基本要素，后4位是輔碼，分別描述零件的大小、材料、毛坯和精度。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標(biāo)志的分類系統(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；n 主碼的分類標(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,例如，零件的尺寸標(biāo)志，不僅反映了零件的結(jié)構(gòu)大小，同時(shí)也表明了零件加工過(guò)程中所用的機(jī)床和工藝裝備規(guī)格；n 分類不夠嚴(yán)密和準(zhǔn)確；n 某些碼位不能充分反映信息。⑵ KK3系統(tǒng)KK3系統(tǒng)是由日本通產(chǎn)省機(jī)械技術(shù)研究所提出草案，再經(jīng)過(guò)日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)成組技術(shù)研究會(huì)下屬的零件分類編碼系統(tǒng)分會(huì)修改而成，是一個(gè)供大型企業(yè)使用的十進(jìn)制21位代碼的混合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。KK3系統(tǒng)的特點(diǎn)：n 結(jié)合零件各部分形狀加工順序關(guān)系安排碼位的順序；n 系統(tǒng)的前7位代碼作為設(shè)計(jì)專用代碼，便于設(shè)計(jì)部門使用；n 采用了按零件的功能和名稱作為分類標(biāo)志，便于設(shè)計(jì)部門檢索使用；n 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)設(shè)置不當(dāng)，零件出現(xiàn)率極低。⑶ JLBM1系統(tǒng)JLBM1系統(tǒng)是我國(guó)機(jī)械工業(yè)部開(kāi)發(fā)的零件分類編碼系統(tǒng)，并作為我國(guó)機(jī)械工業(yè)部的技術(shù)指導(dǎo)資料。該系統(tǒng)采用了Opitz 和KK3相結(jié)合的混合結(jié)構(gòu)，克服了Opitz系統(tǒng)分類標(biāo)志不足和KK3系統(tǒng)環(huán)節(jié)過(guò)多的缺點(diǎn)。JLBM1系統(tǒng)是一個(gè)15位碼的混合結(jié)構(gòu)分類編碼系統(tǒng)。2．柔性編碼系統(tǒng)柔性分類編碼相對(duì)傳統(tǒng)的剛性分類編碼概念提出來(lái)的，柔性編碼系統(tǒng)沒(méi)有固定的碼位設(shè)置和碼位定義，其橫向長(zhǎng)度可以根據(jù)描述的對(duì)象的復(fù)雜程度變化。柔性編碼系統(tǒng)繼承了剛性分類編碼的優(yōu)點(diǎn)，其編碼結(jié)構(gòu)模型為：柔性編碼 = 固定碼 + 柔性碼固定碼用于描述零件類別、總體結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料等零件的綜合信息；柔性碼主要描述形面特征、屬性和工藝要求等的零件詳細(xì)信息。柔性編碼工作無(wú)法按人工方法進(jìn)行，而必須采用計(jì)算機(jī)輔助編碼技術(shù)。167。 系統(tǒng)零件信息模型結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需求，在參考了JLBM1和Opitz兩種零件信息編碼的基礎(chǔ)上，本章提出了適合基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)的相應(yīng)的零件信息模型。并從管理信息、主干信息和特征信息三個(gè)方面描述了零件模型。 零件信息總體模型新的零件信息模型由三部分信息組成：。示意圖可見(jiàn)圖31。特征信息圖31 零件信息總體模型零件信息主干信息材料、毛坯信息工藝信息幾何信息管理信息 零件管理信息描述零件的管理信息就是在生產(chǎn)過(guò)程中，和管理緊密相關(guān)的一些信息。管理信息不是從生產(chǎn)決策的角度來(lái)描述零件，更多的是從便于企業(yè)管理的角度來(lái)描述零件。一般包括名稱、編號(hào)、從屬關(guān)系、圖紙信息等信息。因?yàn)橹圃炱髽I(yè)的生產(chǎn)流程以及企業(yè)管理的模式都很相似，所以在大部分企業(yè)中，對(duì)于零件的管理信息的描述大體相近?；谥R(shí)的網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃系統(tǒng)中的零件管理信息由項(xiàng)目管理系統(tǒng)傳遞給CAPP的。零件的管理信息包括這些信息：⑴零件名稱⑵零件所屬產(chǎn)品 ⑶數(shù)量⑷件號(hào)⑸頁(yè)次⑹規(guī)格⑺標(biāo)準(zhǔn)⑻零件來(lái)源。其中的標(biāo)準(zhǔn)是指設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，零件來(lái)源分3種：自制件、外購(gòu)件和標(biāo)準(zhǔn)件。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。結(jié)合項(xiàng)目的需求以及制造企業(yè)的現(xiàn)狀，作者認(rèn)為零件的主干信息描述應(yīng)該遵循以下原則：1. 根據(jù)零件的主干信息，應(yīng)該能粗略的想象出零件的工藝特性以及大體的形狀，可以大概的勾畫出零件制造加工過(guò)程的主要工藝方案。2. 零件的主干信息應(yīng)該和零件的加工周期聯(lián)系起來(lái)，可以反映從下料到成品的各個(gè)階段的信息。 3. 因?yàn)樵谥圃炱髽I(yè)中，現(xiàn)行的成組編碼描述法應(yīng)用面很廣，而且企業(yè)中也是根據(jù)成組技術(shù)來(lái)組織制造生產(chǎn)，取得了很好的效果，所以新的零件信息模型的主干信息沒(méi)有必要對(duì)已有的零件信息模型進(jìn)行大的改造，而是立足于完善。這樣也便于系統(tǒng)在企業(yè)中的實(shí)施。4. 因?yàn)檫壿嬛圃靻卧悄軌蛲?