基于知識集成的CAPP系統(tǒng)，是將企業(yè)的企業(yè)中個人的、集體的、行業(yè)的知識和技能進行收集、整理、歸納，然后將這些工藝知識發(fā)送到需要的地方去，幫助企業(yè)實現(xiàn)工藝知識的重復(fù)使用。目的是將最恰當(dāng)?shù)墓に囍�識在最恰當(dāng)?shù)臅r間傳遞給最需要的人，幫助它們做出快速、準確的工藝工作。一方面，基于知識集成的CAPP系統(tǒng)強調(diào)工藝知識的積累、集成共享，因為工藝知識是實現(xiàn)工藝設(shè)計的基礎(chǔ)，工藝知識的共享才能使工藝知識創(chuàng)造更大的價值，知識共享是體現(xiàn)工藝知識的價值的關(guān)鍵所在；另一方面，工藝知識具有動態(tài)性，是不斷更新、豐富的過程，這就需要基于知識的CAPP系統(tǒng)對工藝知識進行管理，不僅要對已形成的工藝知識進行管理，還要對知識的形成過程進行管理。

    本文針對面向知識的Capp集成系統(tǒng)的設(shè)計進行研究，論述了基于知識集成的Capp系統(tǒng)的框架設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)功能設(shè)計及工作流程設(shè)計等，通過基于知識集成的工藝設(shè)計系統(tǒng)的應(yīng)用，系統(tǒng)在設(shè)計過程中吸納工藝設(shè)計人員的工藝設(shè)計習(xí)慣和企業(yè)工藝設(shè)計標準，能夠顯著減少工藝設(shè)計中工作量，最終提高產(chǎn)品快速制造能力。

1 系統(tǒng)框架

    基于知識集成的CAPP系統(tǒng)利用計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以工藝知識資源庫為核心，以交互式設(shè)計、派生式設(shè)計和智能式設(shè)計為基礎(chǔ)，集成工藝知識庫管理、工藝文件格式化輸出和工藝上傳審批等模塊，提供與AutoCAD繪圖軟件以及Office文檔軟件的集成接口，并與PDM有效集成，充分利用PDM的用戶權(quán)限管理模塊、工作流程管理，是集工藝設(shè)計與工藝管理于一體的應(yīng)用系統(tǒng)，集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于知識的工藝設(shè)計集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2 CAPP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互設(shè)計

    基于知識集成的CAPP系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，提供面向多任務(wù)和多用戶的并行工藝設(shè)計環(huán)境�；�于知識集成的CAPP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 基于知識集成的CAPP系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互

    基于知識集成的CAPP系統(tǒng)對知識分類，并進行知識的提取和存儲：從工藝設(shè)計手冊提取各種工序簡圖標注知識（包括尺寸公差、形位公差等），存儲在本地；從工藝設(shè)計師或者工藝專家以及特定的工藝數(shù)據(jù)中獲取經(jīng)驗性知識和規(guī)則性知識，表示為決策規(guī)則知識，存儲在本地；從工藝文檔中提取實例性工藝知識和常用的工藝術(shù)語，表示為典型工藝、典型工序和工藝術(shù)語，提交到服務(wù)器；從企業(yè)標準、企業(yè)規(guī)定中提取約束性知識，表示為技術(shù)文檔，存儲在本地；從工序簡圖中提取典型的工序簡圖，通過AutoCAD ActiveX技術(shù)實現(xiàn)典型工序簡圖的參數(shù)化設(shè)計。利用PDM平臺使各種知識和相關(guān)數(shù)據(jù)高度集成和共享，為工藝設(shè)計方法提供知識支持，提高工藝設(shè)計效率。

3 CAPP系統(tǒng)的功能框架設(shè)計

    基于知識集成的CAPP系統(tǒng)分為以下幾個功能模塊：制造資源管理、工藝知識庫管理、工藝設(shè)計及工藝文件管理。每個主要功能模塊再細分為若干子功能模塊，系統(tǒng)的主要功能模塊如圖3所示。

圖3 基于知識的CAPP系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

    (1)制造資源管理，提供制造資源庫管理子系統(tǒng)，內(nèi)置常用的工具庫、量具庫、設(shè)備庫、材料庫等，允許用戶自由擴展，建立有自身特色的資源庫，在工藝設(shè)計時，作為工藝知識引用；

    (2)工藝知識庫管理，能夠通過典型工藝、典型工序、工藝術(shù)語和典型工序簡圖子系統(tǒng)以及常用的技術(shù)文件對企業(yè)的工藝知識不斷擴充，不斷的積累工藝設(shè)計經(jīng)驗和數(shù)據(jù)；

    (3)工藝設(shè)計，以知識庫為核心建立交互式、派生式和智能式工藝設(shè)計方法�？偨Y(jié)歸納出小口徑炮彈領(lǐng)域內(nèi)的專家知識，利用DEST專家系統(tǒng)開發(fā)工具建立工藝路線知識工程，實現(xiàn)智能式工藝設(shè)計中工藝路線的智能設(shè)計；

    (4)工藝文件管理，通過與PDM集成，完成工藝審核、工藝文檔管理及工藝知識共享；采用個人工作區(qū)，方便工藝人員對工藝文件及工作流程進行查看。

4 CAPP系統(tǒng)的工作流程

    基于知識集成的CAPP系統(tǒng)的工作流程如圖4所示，用戶首先從PDM用戶信息庫中讀取用戶信息登錄基于知識集成的CAPP系統(tǒng)，從PDM客戶端查看工藝任務(wù)后從交互式工藝設(shè)計、派生式工藝設(shè)計、智能式工藝設(shè)計中選擇一種合適的工藝設(shè)計方法在工藝知識庫的輔助下進行工藝設(shè)計，設(shè)計完成后通過工藝輸出系統(tǒng)將工藝信息進行整合輸出到word文檔中，并與相關(guān)工藝數(shù)據(jù)共同提交到PDM平臺，在事先定義好的審核流程進行工藝審核，通過則提交到PDM庫中，否則重新設(shè)計；通過的工藝可以進行申請典型工藝審核，不斷積累企業(yè)的典型工藝知識；用戶還可以將通過的工藝和典型工藝中的工序進行申請典型工序?qū)徍耍�以備在工藝設(shè)計中將一條工序整體引用。

圖4 基于知識CAPP系統(tǒng)流程圖

5 結(jié)束語

    綜合上述分析，我們知道，該系統(tǒng)的成功開發(fā)，可以為企業(yè)的生產(chǎn)帶來以下幫助：

    (1)能夠為各用戶提供工藝設(shè)計資源，各用戶圍繞統(tǒng)一的產(chǎn)品信息關(guān)系模型進行工藝設(shè)計的各項工作，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各用戶之間的信息共享和集成。

    (2)針對企業(yè)多品種小批量生產(chǎn)且新工藝不斷增加的實際情況，建立了以交互式為基礎(chǔ)，結(jié)合派生式和基于專家系統(tǒng)的智能式的工藝設(shè)計方式。

    (3)實現(xiàn)了對知識分類，對公共制造資源、用戶提交的零件典型工藝庫、零件典型工藝方案、工藝術(shù)語、典型工序簡圖、工藝文件文檔等進行有效管理，完成知識的動態(tài)管理，實現(xiàn)知識的不斷擴充和積累。

    (4)實現(xiàn)對工藝設(shè)計結(jié)果進行統(tǒng)一的管理，通過與PDM集成，利用PDM工作流和結(jié)構(gòu)配置模塊實現(xiàn)工藝文檔的上傳、校核、審查、審核、標準檢查、審定、批準，實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)的共享。

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本文標題：面向知識的CAPP集成系統(tǒng)的設(shè)計

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