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《四川大学》 2004年
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大型发电设备制造工艺设计信息化平台的关键技术与应用研究

龙红能  
【摘要】:大型发电设备具有零部件数量多、形状复杂、制造周期长、工艺复杂、精度要求高等特点,通用的计算机辅助工艺设计(CAPP)系统难以满足其制造工艺复杂性和动态性的要求。因此,对适应这类复杂机械产品的工艺设计方法和专用工艺设计信息化系统进行研究对促进我国大型发电设备制造企业的快速反映能力,提高市场竞争力有重要作用。 用于大型发电设备制造企业的工艺设计信息处理系统不仅能用计算机技术完成复杂产品的工艺文件设计,还应具备工艺设计过程管理、工艺信息资源管理以及与产品数据管理(PDM)系统、企业资源规划(ERP)系统等进行信息交互共享等功能。因此,研究集工艺设计、工艺资源管理、工艺文档管理与工艺设计过程管理为一体的工艺信息处理系统是推动发电设备制造企业全面实施工艺信息化的一个关键问题。 本文以国家863/CIMS主题项目“发电设备行业现代集成制造系统总体方案设计研究”(编号2001AA411150)、四川省重点科技攻关项目“基于PDM技术的网络分布式CAPP工具系统研究”(编号:008038)和“东方汽轮机厂工艺设计与过程管理网络化平台系统”课题为背景,进行适应于大型发电设备产品工艺设计信息化系统构建的工艺设计过程管理、工艺知识管理与获取方法、实例工艺设计方法、远程协同工艺设计方法等关键技术的研究,提出大型发电设备制造工艺设计信息化平台的体系结构,研制针对大型发电设备制造行业需要的“工艺资源管理与网络分布式CAPP工具系统(SCU-CAPPTool)”并在实际中应用验证。本文主要研究成果和特色如下: (1) 提出了面向产品工艺设计、过程管理与制造资源一体化集成的工艺设计信息化平台的构建思想。建立了以多模式工艺设计为基础、以制造资源数据为核心,集工艺设计、工艺资源管理、工艺文档管理与工艺设计过程管理为一体的制造工艺设计信息集成体系结构,以支持大型发电设备制造企业信息化建设中制造工艺信息平台的构建。 四川大学博士论文 (2)针对大型发电设备工艺设计过程管理的特点,较系统地探讨了基于工 作流思想的工艺设计过程管理原理,提出一种基于知识的工作流建模方法,增 强了工作流管理系统对业务流程变化的适应性,详细讨论了模型的框架构造和 知识表示,通过使用知识表示模式和相关谓词建立了系统的更改传播机制,增 强了系统的可靠性和柔性。对工艺设计任务元分派的求解问题,提出了基于任 务元偏序图和任务元深度值的遗传算法,为得到任务元的最优分派策略奠定了 基础。 (3)通过分析整理大型汽轮机制造工艺知识的应用特征,提出了由工艺决 策知识、工艺实例知识和辅助型工艺知识组成的汽轮机制造工艺知识的描述方 法和获取方法。建立了扩展规则知识表示模型和基于知识/实例的工艺决策知识 表示模型,阐述了辅助型工艺知识库的组成和特点,提出了由工艺规程实例、 典型工艺、标准工艺组成的制造工艺实例知识的管理方法。 (4)基于数据挖掘技术讨论了各种辅助型工艺知识的自动获取方法及相关 技术,提出一种基于聚类分析方法处理工艺数据提取工艺字典知识的算法,以 及基于序列中的知识发现从工艺序列中挖掘常用工艺元的算法。通过从工艺数 据中进行工艺知识的抽取、转换和处理,为提供灵活多样的工艺知识重用方式 和辅助手段奠定了基础,有利于提高CAPP系统的实用性。 (5)基于实例推理的工艺可重用技术有助于增强CAPP系统的智能化水平, 针对大型发电设备工艺设计的实际,提出了基于“.实例十规则”的工艺决策策略 和渐进式工艺知识应用方法,提出了基于汽轮机叶片部件特征层次描述模型的 汽轮机叶片部件相似度算法,基于汽轮机转子主轴粗车和精车不同加工阶段特 点的转子主轴相似工艺两步抽取策略及相应算法,以及考虑汽轮机回转体零件 几何形状特征在车削过程中变异关系的相似度算法和工艺信息筛选算法,提高 了系统以成熟工艺数据为基础的工艺设计和工艺决策能力。 (6)在分析远程协同工艺设计的特点、研究远程协同工艺设计的管理技术 的基础上,将远程协同工艺设计系统中的功能实体Ageni化,对Agent的角色 进行了划分,研究了基于多Agent的协同工艺设计模型,提出了以过程控制为 核心,通过多Agent之间的相互通讯与合作实现远程协同工艺设计的方法。 (7)在本文理论研究的基础上开发的SCU一CAPPTool系统在东方汽轮机厂 获得成功应用,取得了“建成企业级面向产品及管理的制造工艺信息集成,实 现产品工艺设计与工艺管理一体化,工艺与设计、工艺与制造的全面集成”的 应用效果,验证了上述研究成果的正确性和实用性。同时,研究成果己通过四 川省科技厅“整体国内先进水平、部分国内领先水平”的技术鉴定。 关键词:大型发电设备,工艺设计信息化平台,工作流技术,工艺知识,数据 挖掘,实例推理,远程协同工艺设计,计算机辅助工艺设计
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TM76

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 库祥臣;异形弹簧数字化制造关键技术研究[D];西北工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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2 王振华;基于ASP的德阳市制造业信息化平台的研究[D];西南交通大学;2011年
3 张志强;面向企业集团的协同工艺设计研究与应用[D];西北工业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 林鹃;任胜兵;蒋平;Mahammed Jalloh;;用例驱动的角色访问控制安全授权设计与研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王杰;基于人工智能的乒乓球比赛技战术诊断与评估研究[D];上海体育学院;2010年
2 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
4 杨磊;基于面向对象Petri网的企业间工作流建模研究[D];山东科技大学;2010年
5 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
7 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
8 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
9 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
10 靳昌田;煤炭集团物料配送优化研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张复宝;;中小企业信息化设建策略[J];安徽科技;2006年03期
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10 刘晓云;丁俊;;基于Web的中小型制造业企业管理信息化托管平台[J];电脑知识与技术;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 谭伟;融合实例推理的混合式集成化CAPP系统关键技术及应用研究[D];重庆大学;2002年
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7 张玉峰;特征造型技术在有限元分析建模中的应用研究[D];武汉大学;2004年
8 林宋;信息化制造中的信息理论与集成方法研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李冠华;基于事例推理的注塑模具分型面自动设计技术研究[D];大连理工大学;2004年
2 谢芳;企业集团内部协同创新机理研究[D];浙江大学;2006年
3 乔建国;电力系统信息平台的构建研究[D];东南大学;2006年
4 郑芳;企业信息化建设及安全解决方案[D];北京邮电大学;2008年
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6 赵弘;电力企业信息系统应用集成研究[D];山东大学;2008年
7 朱瑜庆;制造企业信息化管理体系理论及其关键技术研究[D];重庆大学;2008年
8 应泽贵;输变电工程项目施工信息化管理系统的开发与应用[D];重庆大学;2008年
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10 华文瀚;立体车库中存取车机械装置及其控制系统的研究开发[D];西南交通大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郜立焕;李言芝;唐晓阳;张吉浩;杨阳;;卷簧机液压系统设计[J];新技术新工艺;2010年11期
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1 司徒渝;基于创新体系的德阳装备制造业生产性服务型信息化平台研究[D];西南交通大学;2012年
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1 庞文卓;基于PMAC的卷簧机数控系统[D];河南科技大学;2011年
2 秦毅;基于Internet的机械优化设计系统研究[D];太原理工大学;2008年
3 王谦;100炮供弹机构研究[D];中北大学;2012年
4 混鹏昊;基于ASP的协同生产管理系统设计[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 柳瑞禹,张志学,郑伟;基于ASP技术的Web应用设计[J];电脑开发与应用;2000年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 唐火红;分散网络环境下CAPP系统的研究[D];合肥工业大学;2002年
【相似文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 胡军;发动机陶瓷摇臂设计和制造中的关键技术研究[D];天津大学;2002年
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6 童维军;熊猫保偏光纤结构设计、制备工艺及性能研究[D];华中科技大学;2006年
7 金春德;无胶人造板制造工艺的研究[D];东北林业大学;2002年
8 李莉月;新型纳米光纤的研究[D];北京邮电大学;2007年
9 龙红能;大型发电设备制造工艺设计信息化平台的关键技术与应用研究[D];四川大学;2004年
10 黄海林;高可靠处理器体系结构研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐际军;提升镜制造工艺研究[D];长春理工大学;2004年
2 耿俊浩;制造工艺信息系统技术体系研究与应用[D];西北工业大学;2004年
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6 陈伦;成工集团公司计算机辅助工艺设计与工艺资源管理系统的研制[D];四川大学;2003年
7 刘志勇;高亮度LED芯片制造工艺知识挖掘技术的研究与应用[D];广东工业大学;2005年
8 纪美术;螺旋缝焊管热煨弯管可行性与制造工艺研究[D];天津大学;2004年
9 远建肖;基于逆向工程的翻领制袋成型器的制作工艺研究[D];江南大学;2008年
10 黄治轶;城市轨道客车不锈钢车顶钢结构制造工艺研究[D];吉林大学;2005年
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