面向产品CAPP平台的研究及其在装配企业中的应用
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摘要
计算机辅助工艺设计的目的是通过一定的决策机制和计算机辅助手段，将零件的设计数据转换成生产过程的制造数据，即生成优化的工艺规程，从而增强企业对市场的快速响应能力。在计算机集成制造系统中，工艺设计是信息流和物料流的汇集口，既是CAD／CAM连接的有效桥梁，更是工程与生产经营管理实现信息集成的关键。基于上述指导思想，通过对以往问世CAPP系统不足之处的分析，和对面向产品的CAPP系统的功能模型、信息流程和信息模型的研究，提出了面向产品CAPP平台的功能模型和体系结构。该平台通过建立一组多功能的构造工具，如产品信息子平台、工艺管理子平台、工艺设计子平台、工艺资源管理子平台、构件应用及管理子平台等，实现集成化的工艺设计和工艺管理功能。并着重介绍了其中几个子平台设计过程中的关键技术。其中，第三章介绍了平台中管理子平台设计中的关键技术，如工作流程管理、工艺文件管理、汇总统计、签审、权限及版本管理等等；第四章介绍了平台中工艺资源子平台设计中有关工艺知识管理的关键技术，如基于人工智能的工艺知识的有关概念及建模方法；第五章对工艺设计子平台中的关键技术做了描述，其中有基于工艺知识库的人机交互式工艺设计方式、基于实例推理的工艺设计方式、基于规则推理的工艺设计方式以及工序图的生成与编辑方式的研究等。通过这些关键技术的研究，对面向产品CAPP平台的体系及实现方式，有了比较深刻的了解。然后，作者通过对装配企业工艺设计的分析，利用面向产品CAPP平台，基于快速原型法，快速完成面向产品装配CAPP开发实例——FSDCAPP系统，并对这个实例系统的各个功能模块的设计方法作了概要说明。最后，在第七章，作者得出结论：本论文在综合分析了CAPP的体系结构和发展现状的基础上，提出并建立面向产品CAPP平台，并以具体实例为佐证，这为今后CAPP系统的研究和开发奠定了科学的基础，并且最终将使更多的CAPP系统走向实用，以更好地为实现CIM的总体战略目标服务，提高企业的生存、竞争能力。最后，作者对CAPP的未来发展方向及该课题的继续研究提出了展望和设想。
The aim of computer aided process planning is to transform the part designed data to manufacturing data of process plan through the mechanism of decision making and the computer aided method. That is to produce an optimal process plan, and enhance the quick response ability of the enterprise to marked economy. In the computer integrated and the material flow. It is not only an efficient bridge of the integration of CAD and CAM, but also a key of realizing information integration of the engineering and product management. Based on the thought mentioned above, by analyzing the shortcoming of traditional CAPP system, studying the functional model, the information flow and information model of the product-oriented CAPP system, here presents functional model and the system structure of CAPP development flat. The flat accomplishes the integrated function of process planning and management through the design of a set of multi-function tools, such as product informational sub-flat, process-management sub-fla
t, process-planning sub-flat, and resource-management sub-flat, etc. The article gives emphasis to describing the primary technology of these sub-flats. For example, in Chapter 3, the author presents several technologies of process-management, such as working-flow management, process-files management, statistics, signature, purview and version management. Chapter 4 describes some skills about process-resource management, which includes the basic ideas and methods of Al-based process resource management. Chapter 5 makes research upon the technologies in process-planning sub-flat, such as resource-based and human-computer interactive process planning, cases-based reasoning process planning, rules-reasoning-based process planning and the building method of process drawings, etc. Then, by analyzing the condition of assemble process, the author introduces the FSDCAPP system, a application system of the plat, and gives a simple describe of each model of this system. Finally
, in Chapter 7, the author comes to the conclusion that, first, the promotion and establishment of the product-oriented CAPP flat fund the science base for the research and development of CAPP system and will ultimately make more and more CAPP systems come into real use. Also, the future perspectives in CAPP and the further research of the topic are presented in the end of the article.
The aim of computer aided process planning is to transform the part designed data to manufacturing data of process plan through the mechanism of decision making and the computer aided method. That is to produce an optimal process plan, and enhance the quick response ability of the enterprise to marked economy. In the computer integrated and the material flow. It is not only an efficient bridge of the integration of CAD and CAM, but also a key of realizing information integration of the engineering and product management. Based on the thought mentioned above, by analyzing the shortcoming of traditional CAPP system, studying the functional model, the information flow and information model of the product-oriented CAPP system, here presents functional model and the system structure of CAPP development flat. The flat accomplishes the integrated function of process planning and management through the design of a set of multi-function tools, such as product informational sub-flat, process-management sub-fla
t, process-planning sub-flat, and resource-management sub-flat, etc. The article gives emphasis to describing the primary technology of these sub-flats. For example, in Chapter 3, the author presents several technologies of process-management, such as working-flow management, process-files management, statistics, signature, purview and version management. Chapter 4 describes some skills about process-resource management, which includes the basic ideas and methods of Al-based process resource management. Chapter 5 makes research upon the technologies in process-planning sub-flat, such as resource-based and human-computer interactive process planning, cases-based reasoning process planning, rules-reasoning-based process planning and the building method of process drawings, etc. Then, by analyzing the condition of assemble process, the author introduces the FSDCAPP system, a application system of the plat, and gives a simple describe of each model of this system. Finally
, in Chapter 7, the author comes to the conclusion that, first, the promotion and establishment of the product-oriented CAPP flat fund the science base for the research and development of CAPP system and will ultimately make more and more CAPP systems come into real use. Also, the future perspectives in CAPP and the further research of the topic are presented in the end of the article.
引文
[1] 赵丽萍、陈鸿．面向产品CAPP的工艺流程管理研究与应用．计算机工程与应用．2001．17
[2] 蔡力钢、张国军等．基于WEB的CAPP若干关键技术．中国机械工程第11期．2000年4月
[3] 张振明、黄乃康等．面向产品的CAPP方法论及其智能化概念体系．中国机械工程．第7期2000年7月
[4] 王金庆、丁秋林．CIMS环境下C／S与B／S混合模式CAPP系统的研究与开发．计算机工程与应用．2000．1
[5] 王细洋等．CAPP系统开发工具的设计方法．计算机辅助设计与图形学学报．第11卷第1期1999年1月
[6] 王细洋等．CAPP的关键问题及其对策．制造业自动化．第22卷第2期2000年2月
[7] 殷晨波等．装配CAD／CAPP集成方法与系统实现．机械工业自动化．第21卷底3期99年6月
[8] 石均等．CAAPP系统中装配工序图自动生成的研究．组合机床与自动化加工技术TG94-39
[9] 殷晨波、钟秉林等．装配CAD／CAPP集成方法与系统实现．机械工业自动化．1999年6月第21卷第3期
[10] 符欲梅等．集成化工艺设计及其管理系统．计算机集成制造系统．第4卷第4期1999年10月
[11] 黄乃康，CAPP技术发展现状与趋势，计算机辅助设计与制造，2001，5：3～5
[12] 李志忠，王先逵，刘成颖，黄新刚，面向并行工程的CAPP框架系统研究，中国机械工程，1999，10(4)：403～407
[13] 魏志强，王先逵，杨志刚，吴丹，集成制造环境下的计算机辅助工艺设计框架工具系统，机械设计与制造，1999，6：20～22
[14] 魏志强，王先逵，吴丹，杨志刚，基于组件重构的CAPP框架工具系统，清华大学学报(自然科学版)，2000，40(8)：41～44
[15] 李志忠，王先逵，刘成颖，魏志强，动态联盟环境下的计算机辅助工艺规划系统，清华大学学报(自然科学版)，2001，41(2)：46～49
[16] 魏志强，王先逵，吴丹，杨志刚，CAPP集成框架系统的设计与实现，机械工艺师，2001，1：44～46
[17] 王先逵，李志忠，刘成颖，蒲建，黄新刚，用信息元法构造CAPP系统框架，机械工程学报，1999，35(3)：1～6
[18] 杨志刚，王先逵，魏志强，CAPP概念框架及实用化系统的开发策略，机械
工艺师，2000，4：17～18
[19] 胡颖华．面向产品综合式CAPP系统的开发研究．成组技术与生产现代化，2001年第14卷第3期
[20] 孔宪光、许建新、贾晓亮等．面向对象的综合智能化CAPP平台研究．机械工艺师，2001．4
[21] 李颖、温秋生．企业工艺设计对CAPP系统提出的要求．机械工艺师2000．6
[22] 张胜文．计算机辅助装配工艺设计系统开发平台的研究．江苏机械制造与自动化，2000年第4期
[23] 葛友华、廖文和、周儒荣．通用CAPP系统结构及其实现方法．南京航空航天大学学报，第32期第4卷2000年8月
[24] 许建新、孔宪光、张振明等．知识基综合智能化工艺设计技术研究．西北工业大学学报，第20卷第1期2002年2月
[25] 杨志刚、王先逵、刘成颖等．基于信息元的工艺知识表达及其推理机制．大连铁道学院学报，第21卷第一期2000年3月
[26] 李少波、谢庆生、张海盛．基于知识的集成产品设计与制造．贵州工业大学学报(自然科学版)，第31卷第4期2002年8月
[27] 刘长安、查黎敏、王振兴等．集成化工艺设计与工艺管理系统．计算机辅助设计与制造，98．10
[28] 王建立、陈琦．CAPP系统图形处理的一种方法．光学精密工程，第7卷第6期，1999年12月
[29] 王平安．计算机辅助工艺管理的研究及应用．贵州工业大学学报(自然科学版)．第28卷第6期1999年12月
[30] 冯大可，王云莉，段广洪，实现多智能体系统的关键技术与应用，计算机集成制造系统—CIMS，2001，7(7)：1～5
[31] 陶建华，宗志坚，刘作毅，基于数据库的典型工艺CAPP系统，机械设计与研究，2001，17(1)：24～26
[32] 黄艳群，徐燕申，胡德计，李森，结构焊接件分布式CAPP体系结构研究，制造业自动化，2001，23(6)：26～29
[33] 董红军，邓修瑾，王艳玮，基于面向对象技术的CAPP系统分析，机械科学与技术，1999，18(5)：852～854
[34] 王罗，柳卓之，李圣怡，CAPP开发工具系统的实现，机械工艺师，1998，5：6～8
[35] 谈士力，龚振邦，计算机辅助工艺规程设计系统的体系结构研究，工程设计，2001，1：43～47
[36] 金政华，李莉敏，方明伦，面向产品数据的管理型CAPP系统，计算机辅助
设计与制造，98，1：39～41
[37] 倪中华，易红，程洁，基于WEB的CAPP通用化工艺决策，制造业自动化，2000，22(8)：35～37
[38] 黄长林，苑举林，章见阳等，基于数据库的参数式CAPP系统研究，机电工程，1999，3：8～9
[39] 王先逵，计算机辅助制造，清华大学出版社，1999
[40] 宁汝信，赵汝嘉，欧宗瑛，CAD／CAM技术，机械工业出版社，1999
[41] 蔡颖，薛庆，徐弘山，CAD／CAM原理与应用，机械工业出版社，1998
[42] 陈禹六，IDEF建模分析和设计方法，清华大学出版社，1999
[43] 桂峰，陈海峰等，PowerBuilder 7应用与开发，机械工业出版社，1999
[44] 尹朝庆、尹皓．人工智能与专家系统．中国水利水电出版社．2002
[45] 陆汝钤．人工智能(上册)．科学出版社．2002
[46] F.L. Zhao,S.K. Tso, Paul. S.Y. Wu,A cooperative agent modelling approach for process planning, Computers in Industry 41(2000)83-97
[47] Utpal Bose,A Cooperative Problem Solving Framework for Computer-Aided Process Planning, Proceeding of the 32nd Hawaii International Conference on System Sciences-1999
[48] Jerry Honeycutt．微软知识管理策略[M]．北京：清华大学出版社，2001
[49] Zoltan Dienes. A Theory of Implicit Explicit Knowledge [EB/OL].http://www.cogsci.soton.ac.uk/bbs/archive/bbs.dienes.html,2001-10-10
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[49] Zoltan Dienes. A Theory of Implicit Explicit Knowledge [EB/OL].http://www.cogsci.soton.ac.uk/bbs/archive/bbs.dienes.html,2001-10-10