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制造企业工艺信息集成平台开发与关键技术研究

贾晓亮  
【摘要】:计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Processing Planning,CAPP)技术作为先进制造技术的重要组成部分,是连接产品数字化设计与制造的关键技术,对产品质量、制造成本、生产周期等具有极为重要的影响。本文从先进制造技术的发展战略出发,面向我国离散型机械制造企业的工艺信息化需求,在广泛而深入的CAPP技术研究与工程实践的基础上,提出工艺信息集成平台PPIIP(Process Planning Information Integrated Platform)的概念,并进行了PPIIP的研究与开发,对其技术体系以及对象模型驱动机制、制造工艺数据管理、工艺数据挖掘、集成技术和面向行业的实施与应用开发等关键技术进行了深入研究,以促进制造工艺信息系统MPPIS(Manufacturing Process Planning Information System)开发与应用的通用性、行业化、集成性、智能化、开放性、工具化、工程化和实用性,力求探索出我国制造企业工艺信息化的有效方法和途径,以期促进CAPP技术在企业的广泛、深入应用和发展。本文的主要研究内容和创新如下: 1.从先进制造技术和CAPP技术的发展关系出发,面向现代CAPP技术的发展和企业对制造工艺信息系统的需求,研究了我国CAPP技术发展中仔在的主在问题及主要发展方向,提出工艺信息集成平台的概念,并分析了其主要特性。 2.以基于域工程的系统开发方法,分析并建立了PPIIP的开发体系,并以组件技术为核心,建立了面向集成的PPIIP功能框架和分层描述体系结构。提出面向我国制造企业的PPIIP完整技术体系,论述了基于模型驱动面向行业的MPPIS应用解决方案、MPPIS快速实施与应应用开发技术、面向知识的集成化制造工艺数据管理、基于知识的新型智能化工艺设计技术、PPIIP集成技术、开放的制造工艺资源管理等PPIIP的关键技术。 3.基于MVC的软件开发摸式,分析并建立了通用的制造企业工艺信息模型,提出PPIIP以工艺知识库为核心的对象模型驱动机制。采用面向对象的方法建立了基于对象类、对象方法、产生式规则和过程控制知识为核心的PPIIP对象模型表示体系,分析了PPIIP的基础模型和应用模型,并研究了基于对象模型驱动机制的核心数据模型及工艺设计技术,实现了基于流程图式的工艺设设,验证了PPIIP的开放性。论文还采用XML语言,建立了PPIIP的对象模型和工艺数据表示标准,为MPPIS之间对象模型和工艺数据的标准化、规范化表示以及共亨与交换奠定了技术基础。 4.建立了基于对象模型驱动的工艺数据库,提出以制造BOM为核心的制造工艺数据管理方法和工艺数据挖掘的概念,并建立了PPIIP基于对象模型的工艺数据挖掘技术体系,设计了工艺数据挖掘语言PPDML,对工艺数据挖掘技


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