敏捷化CAPP系统原理、关键技术与应用实践
发布时间：2023-12-24 13:57
敏捷制造是面向21世纪的先进制造模式之一。作为连接设计与生产的“纽带”，计算机辅助工艺设计系统(CAPP)在敏捷制造信息系统中起着承上启下的关键作用。传统CAPP过多地强调工艺生成的“自动化”，忽视了CAPP系统的适应性、重构能力、重用性、扩展能力的重要性，导致CAPP长期以来针对性较强，不能迅速适应不同的企业以及同一个企业不同时期的需求，制约了敏捷环境下企业快速响应市场的能力。因此，针对敏捷制造模式的特点，研究和实现能够快速响应企业生产的需求、具有敏捷化特征的新型CAPP系统具有重要的理论意义和应用价值。 通过分析敏捷化CAPP的需求、概念和技术特点，本文从系统体系结构、单元系统的信息模型、工艺决策模型、工艺知识的共享和获取方法、协同工艺设计以及软件实现方法等角度研究了CAPP的敏捷化原理与关键技术。针对制造企业大实际需求，进行基于智能中间件的敏捷化CAPP工具系统研制和应用开发。本文主要研究成果和特色如下： (1)通过概述21世纪制造业的特征和制造业信息化的内涵，指出制造信息系统的组成、CAPP在制造信息系统中的地位和作用，分析敏捷制造模式的可重构、可重用、可扩展(...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 制造业信息化与制造信息系统
1.1.1 面向21世纪制造业的技术特征
1.1.2 制造业信息化的内涵
1.1.3 制造信息系统
1.1.4 CAPP在制造信息系统中的地位和作用
1.2 敏捷化制造信息系统的研究概况
1.2.1 敏捷制造技术
1.2.2 敏捷制造的准则--RRS
1.2.3 敏捷化制造信息系统
1.3 敏捷化CAPP研究现状与趋势
1.3.1 传统CAPP系统的局限性
1.3.2 敏捷环境下的CAPP的现状和趋势
1.4 课题背景、研究意义、技术路线及主要研究工作
2 敏捷化CAPP系统原理
2.1 敏捷化CAPP的需求分析
2.2 敏捷化CAPP的概念
2.3 敏捷化CAPP的技术特征
2.3.1 面向产品而不是面向零件的工艺设计系统CAPP
2.3.2 基于分布式数据库的信息源共享环境
2.3.3 基于知识的工艺信息处理技术CAPP
2.3.4 支持并行协同设计需求的工艺信息处理平台
2.3.5 Internet／Intranet环境下的分布式作业方式
2.4 敏捷化CAPP的总体框架
2.4.1 敏捷化CAPP系统的目标
2.4.2 敏捷化CAPP系统的功能模型
2.4.3 敏捷化CAPP软件系统设计方法
2.4.4 敏捷化CAPP的体系结构
2.4.5 模型的映射
2.5 本章小结
3 敏捷化CAPP系统的信息建模
3.1 UML语言概述
3.2 基于知识元的设计模型描述方法
3.2.1 数据模型技术概述
3.2.2 工艺数据的特点
3.2.3 基于知识元的统一数据模型
3.3 敏捷化CAPP的产品信息模型
3.3.1 敏捷化CAPP系统对产品信息的需求
3.3.2 产品信息模型的组织结构
3.3.3 面向敏捷化CAPP的产品信息模型
3.4 基于特征的零件信息模型特征建模技术
3.4.1 基于特征的零件信息模型
3.5 敏捷化CAPP系统的基本对象模型
3.5.1 敏捷化CAPP的工艺规程模型
3.5.2 工艺卡片的统一建模
3.6 制造工艺资源信息模型
3.6.1 制造资源数据的特点
3.6.2 基于知识的制造资源数据统一建模的关键技术分析
3.6.3 基于“抽象资源工厂”模式的统一资源访问模型
3.7 本章小结
4 多模式工艺决策模型与实施方法研究
4.1 工艺决策问题的分解
4.2 工艺决策研究现状分析
4.2.1 工艺路线决策问题
4.2.2 加工方法选择
4.2.3 制造资源的选择决策问题
4.2.4 小结
4.3 基于实例的参数化工艺设计
4.3.1 基于实例的推理技术
4.3.2 敏捷化CAPP的工艺决策模型
4.3.3 敏捷化CAPP中实例知识的表示
4.3.4 基于实例的CAPP的特点
4.4 基于Agent的工艺决策模型实施技术
4.4.1 Agent技术概述
4.4.2 敏捷化CAPP决策系统实施结构
4.4.3 敏捷化CAPP系统决策模型的特点
4.5 本章小结
5 基于本体概念的工艺知识管理与获取方法研究
5.1 工艺知识管理
5.1.1 知识管理的概念
5.1.2 敏捷环境下下知识管理系统的基本框架
5.1.3 工艺知识的内容与特点
5.1.4 敏捷环境下的工艺知识管理模型
5.2 基于本体的工艺知识共享方法
5.2.1 本体的概念
5.2.2 在敏捷化CAPP中引入本体的目的
5.2.3 基于本体的层次化工艺知识模型
5.2.4 基于本体的敏捷化CAPP工艺领域知识共享
5.3 知识获取方法概述
5.3.1 数据挖掘和知识发现的概念
5.3.2 数据挖掘所发现的知识类型
5.3.3 数据挖掘的功能
5.3.4 知识挖掘的研究历史与现状
5.3.5 文本聚类
5.4 基于工艺文本聚类的工艺实例知识获取方法
5.4.1 数据准备阶段
5.4.2 数据处理阶段
5.4.3 结果的解释评估
5.5 本章小结
6 工艺设计过程的协同工作机制与实施方法
6.1 敏捷化工艺协同设计的概念及内涵
6.1.1 敏捷化工艺协同设计的概念与特点
6.1.2 敏捷化工艺协同设计的内涵
6.1.3 敏捷化CAPP的协同工作环境
6.2 敏捷化协同设计版本控制
6.2.1 敏捷化CAPP的版本控制的特点
6.2.2 敏捷化CAPP协同设计的版本管理内容
6.2.3 敏捷化CAPP系统的版本控制模型
6.3 协作任务机制与角色权限
6.3.1 敏捷化CAPP的任务模型
6.3.2 敏捷化CAPP的工艺任务分解
6.3.3 基于锁的工艺任务协调机制
6.4 本章小结
7 基于中间件技术的敏捷化CAPP系统开发方法
7.1 中间件技术概述
7.1.1 中间件的概念
7.1.2 中间件技术类型
7.1.3 智能中间件
7.2 敏捷化CAPP系统的敏捷化实施策略
7.3 基于中间件的敏捷化CAPP系统集成框架
7.3.1 企业资源代理
7.3.2 特征代理
7.3.3 产品数据代理
7.3.4 设计助理
7.4 本章小结
8 SCU-CAPPTool系统功能、开发技术与应用实例
8.1 CG-TIS项目总体设计
8.1.1 CG-TIS项目简介
8.1.2 CG-TIS的总体目标
8.1.3 总体方案设计
8.2 SC-CAPPTool系统总体设计
8.2.1 SC-CAPPTool系统开发总体目标
8.2.2 SC-CAPPTool系统的功能结构
8.3 系统关键技术
8.3.1 基于组件的软插件技术
8.3.2 内容的继承
8.3.3 特殊符号
8.4 系统运行实例
8.4.1 SC-CAPPTool主体系统(SC-CAPP)
8.4.2 SC-CAPPTool的工作流程
8.4.3 工艺生成
8.4.4 工艺卡片设计系统(Card Builder)
8.4.5 工艺资源管理系统(MRPS)
8.4.6 工艺文件浏览器(CAPP Viewer)
8.4.7 通用排图系统(Mapper)
8.5 本章小结
9 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参与的科研项目
攻读博士学位期间的获奖情况
致谢
论文声明
附录A 四川省重点科技攻关项目(编号:00B038)鉴定意见
附录B 四川省重点科技攻关项目(编号:00B038)主要研制人员名单
本文编号：3874647
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 制造业信息化与制造信息系统
1.1.1 面向21世纪制造业的技术特征
1.1.2 制造业信息化的内涵
1.1.3 制造信息系统
1.1.4 CAPP在制造信息系统中的地位和作用
1.2 敏捷化制造信息系统的研究概况
1.2.1 敏捷制造技术
1.2.2 敏捷制造的准则--RRS
1.2.3 敏捷化制造信息系统
1.3 敏捷化CAPP研究现状与趋势
1.3.1 传统CAPP系统的局限性
1.3.2 敏捷环境下的CAPP的现状和趋势
1.4 课题背景、研究意义、技术路线及主要研究工作
2 敏捷化CAPP系统原理
2.1 敏捷化CAPP的需求分析
2.2 敏捷化CAPP的概念
2.3 敏捷化CAPP的技术特征
2.3.1 面向产品而不是面向零件的工艺设计系统CAPP
2.3.2 基于分布式数据库的信息源共享环境
2.3.3 基于知识的工艺信息处理技术CAPP
2.3.4 支持并行协同设计需求的工艺信息处理平台
2.3.5 Internet／Intranet环境下的分布式作业方式
2.4 敏捷化CAPP的总体框架
2.4.1 敏捷化CAPP系统的目标
2.4.2 敏捷化CAPP系统的功能模型
2.4.3 敏捷化CAPP软件系统设计方法
2.4.4 敏捷化CAPP的体系结构
2.4.5 模型的映射
2.5 本章小结
3 敏捷化CAPP系统的信息建模
3.1 UML语言概述
3.2 基于知识元的设计模型描述方法
3.2.1 数据模型技术概述
3.2.2 工艺数据的特点
3.2.3 基于知识元的统一数据模型
3.3 敏捷化CAPP的产品信息模型
3.3.1 敏捷化CAPP系统对产品信息的需求
3.3.2 产品信息模型的组织结构
3.3.3 面向敏捷化CAPP的产品信息模型
3.4 基于特征的零件信息模型特征建模技术
3.4.1 基于特征的零件信息模型
3.5 敏捷化CAPP系统的基本对象模型
3.5.1 敏捷化CAPP的工艺规程模型
3.5.2 工艺卡片的统一建模
3.6 制造工艺资源信息模型
3.6.1 制造资源数据的特点
3.6.2 基于知识的制造资源数据统一建模的关键技术分析
3.6.3 基于“抽象资源工厂”模式的统一资源访问模型
3.7 本章小结
4 多模式工艺决策模型与实施方法研究
4.1 工艺决策问题的分解
4.2 工艺决策研究现状分析
4.2.1 工艺路线决策问题
4.2.2 加工方法选择
4.2.3 制造资源的选择决策问题
4.2.4 小结
4.3 基于实例的参数化工艺设计
4.3.1 基于实例的推理技术
4.3.2 敏捷化CAPP的工艺决策模型
4.3.3 敏捷化CAPP中实例知识的表示
4.3.4 基于实例的CAPP的特点
4.4 基于Agent的工艺决策模型实施技术
4.4.1 Agent技术概述
4.4.2 敏捷化CAPP决策系统实施结构
4.4.3 敏捷化CAPP系统决策模型的特点
4.5 本章小结
5 基于本体概念的工艺知识管理与获取方法研究
5.1 工艺知识管理
5.1.1 知识管理的概念
5.1.2 敏捷环境下下知识管理系统的基本框架
5.1.3 工艺知识的内容与特点
5.1.4 敏捷环境下的工艺知识管理模型
5.2 基于本体的工艺知识共享方法
5.2.1 本体的概念
5.2.2 在敏捷化CAPP中引入本体的目的
5.2.3 基于本体的层次化工艺知识模型
5.2.4 基于本体的敏捷化CAPP工艺领域知识共享
5.3 知识获取方法概述
5.3.1 数据挖掘和知识发现的概念
5.3.2 数据挖掘所发现的知识类型
5.3.3 数据挖掘的功能
5.3.4 知识挖掘的研究历史与现状
5.3.5 文本聚类
5.4 基于工艺文本聚类的工艺实例知识获取方法
5.4.1 数据准备阶段
5.4.2 数据处理阶段
5.4.3 结果的解释评估
5.5 本章小结
6 工艺设计过程的协同工作机制与实施方法
6.1 敏捷化工艺协同设计的概念及内涵
6.1.1 敏捷化工艺协同设计的概念与特点
6.1.2 敏捷化工艺协同设计的内涵
6.1.3 敏捷化CAPP的协同工作环境
6.2 敏捷化协同设计版本控制
6.2.1 敏捷化CAPP的版本控制的特点
6.2.2 敏捷化CAPP协同设计的版本管理内容
6.2.3 敏捷化CAPP系统的版本控制模型
6.3 协作任务机制与角色权限
6.3.1 敏捷化CAPP的任务模型
6.3.2 敏捷化CAPP的工艺任务分解
6.3.3 基于锁的工艺任务协调机制
6.4 本章小结
7 基于中间件技术的敏捷化CAPP系统开发方法
7.1 中间件技术概述
7.1.1 中间件的概念
7.1.2 中间件技术类型
7.1.3 智能中间件
7.2 敏捷化CAPP系统的敏捷化实施策略
7.3 基于中间件的敏捷化CAPP系统集成框架
7.3.1 企业资源代理
7.3.2 特征代理
7.3.3 产品数据代理
7.3.4 设计助理
7.4 本章小结
8 SCU-CAPPTool系统功能、开发技术与应用实例
8.1 CG-TIS项目总体设计
8.1.1 CG-TIS项目简介
8.1.2 CG-TIS的总体目标
8.1.3 总体方案设计
8.2 SC-CAPPTool系统总体设计
8.2.1 SC-CAPPTool系统开发总体目标
8.2.2 SC-CAPPTool系统的功能结构
8.3 系统关键技术
8.3.1 基于组件的软插件技术
8.3.2 内容的继承
8.3.3 特殊符号
8.4 系统运行实例
8.4.1 SC-CAPPTool主体系统(SC-CAPP)
8.4.2 SC-CAPPTool的工作流程
8.4.3 工艺生成
8.4.4 工艺卡片设计系统(Card Builder)
8.4.5 工艺资源管理系统(MRPS)
8.4.6 工艺文件浏览器(CAPP Viewer)
8.4.7 通用排图系统(Mapper)
8.5 本章小结
9 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参与的科研项目
攻读博士学位期间的获奖情况
致谢
论文声明
附录A 四川省重点科技攻关项目(编号:00B038)鉴定意见
附录B 四川省重点科技攻关项目(编号:00B038)主要研制人员名单
本文编号：3874647
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3874647.html