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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

作　者: 贾晓亮
导　师: 朱铭铨
学　校: 西北工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: CAPP 制造工艺信息系统 工艺信息集成平台 对象模型驱动机制 面向对象 工艺设计 工艺数据管理 制造BOM 工艺数据挖掘 单一工艺数据源 二次开发体系 飞机制造工艺信息系统 AO FO
分类号: TH162
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
下　载: 990次
引　用: 7次
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内容摘要


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

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第1章 绪论  11-28
  1.1 先进制造技术发展与CAPP技术  11-13
  1.2 现代CAPP发展与制造工艺信息系统  13-20
    1.2.1 CAPP的发展历史与现状  13-14
    1.2.2 我国CAPP技术发展的主要问题  14-16
    1.2.3 现代CAPP技术与制造工艺信息系统  16-20
  1.3 制造企业工艺信息化与工艺信息集成平台  20-25
    1.3.1 制造企业工艺信息化应用功能需求分析  20-24
    1.3.2 工艺信息集成平台概念  24-25
  1.4 论文研究背景及内容  25-28
    1.4.1 研究背景  25-26
    1.4.2 研究内容  26-28
第2章 制造企业工艺信息集成平台技术体系  28-48
  2.1 基于域工程的工艺信息集成平台开发方法  28-31
    2.1.1 基于域工程的系统开发方法  28-29
    2.1.2 工艺信息集成平台开发体系  29-31
  2.2 工艺信息集成平台分析  31-36
    2.2.1 工艺信息集成平台多视图分析  32-34
    2.2.2 基于PPIIP多视图的制造企业工艺业务流程分析  34-36
  2.3 工艺信息集成平台体系结构  36-42
    2.3.1 面向集成的PPIIP系统功能框架  36-39
    2.3.2 工艺信息集成平台的体系结构  39-42
  2.4 工艺信息集成平台技术体系  42-47
    2.4.1 基于模型驱动面向行业的MPPIS应用解决方案  42
    2.4.2 MPPIS快速实施与应用开发技术  42-44
    2.4.3 面向知识的集成化制造工艺数据管理  44-45
    2.4.4 基于知识的新型智能化工艺设计技术  45-46
    2.4.5 PPIIP集成技术  46
    2.4.6 开放的制造工艺资源管理技术  46-47
  2.5 小结  47-48
第3章 工艺信息集成平台对象模型驱动机制  48-69
  3.1 基于MVC模式的软件系统开发  48-49
  3.2 工艺信息集成平台对象模型驱动机制  49-51
  3.3 面向对象的工艺信息集成平台分析与建模  51-58
    3.3.1 工艺信息集成平台与工艺知识库模型  51-52
    3.3.2 工艺信息集成平台对象模型描述  52-56
    3.3.3 工艺信息集成平台基础模型和应用模型  56-58
    3.3.4 工艺信息集成平台基于对象模型驱动机制的核心数据模型  58
  3.4 基于对象模型驱动的工艺设计技术  58-64
    3.4.1 基于对象模型驱动的工艺设计  58-62
    3.4.2 基于对象模型的流程图式工艺设计  62-64
  3.5 基于XML的工艺信息集成平台对象模型表示  64-68
    3.5.1 基于XML的信息表示  64-66
    3.5.2 基于XML的工艺信息集成平台对象模型表示  66-68
  3.6 小结  68-69
第4章 面向知识的工艺数据管理与工艺数据挖掘  69-94
  4.1 工艺知识发现与管理现状分析  69-72
    4.1.1 知识发现与知识管理  69-70
    4.1.2 工艺知识发现与管理  70-72
  4.2 基于对象模型驱动的制造工艺数据管理  72-79
    4.2.1 基于对象模型驱动的工艺数据库  72-73
    4.2.2 以制造BOM为核心的制造工艺数据管理  73-79
  4.3 基于对象模型的工艺数据挖掘技术  79-85
    4.3.1 数据挖掘的概念  79-81
    4.3.2 基于对象模型的工艺数据挖掘技术  81-82
    4.3.3 工艺数据挖掘语言PPDML  82-85
  4.4 工艺数据挖掘技术的应用  85-93
    4.4.1 工艺数据挖掘的应用分析  85-86
    4.4.2 基于对象模型的典型工序挖掘  86-88
    4.4.3 基于对象模型的典型工艺挖掘  88-89
    4.4.4 基于对象模型的工艺优化挖掘  89-93
  4.5 小结  93-94
第5章 工艺信息集成平台集成技术研究  94-113
  5.1 制造工艺信息系统集成技术分析  94-97
    5.1.1 制造工艺信息系统集成分析  94-95
    5.1.2 信息系统集成方法  95-97
  5.2 工艺信息集成平台的信息集成  97-101
    5.2.1 基于单一工艺数据源的工艺信息集成模型  97-98
    5.2.2 工艺信息集成平台与制造资源库的动态关联集成  98-99
    5.2.3 基于条形码的制造工艺信息集成研究  99-101
  5.3 工艺信息集成平台的功能集成  101-104
    5.3.1 基于组件的功能集成  101-103
    5.3.2 工艺文件浏览组件接口示例  103-104
  5.4 工艺信息集成平台的过程集成  104-106
    5.4.1 基于PDM的制造工艺信息系统  104-105
    5.4.2 基于iMAN的制造工艺信息系统过程集成实例  105-106
  5.5 工艺信息集成平台的二次开发体系  106-112
    5.5.1 工艺信息集成平台的二次开发技术  106-107
    5.5.2 工艺信息集成平台的二次开发接口规范  107-109
    5.5.3 工艺信息集成平台的接口对象模型研究  109-112
  5.6 小结  112-113
第6章 工艺信息集成平台的实施与应用开发  113-134
  6.1 制造工艺信息系统开发分析  113-114
  6.2 基于PPIIP的制造工艺信息系统实施与应用开发  114-116
    6.2.1 制造工艺信息系统的目标  114-115
    6.2.2 制造工艺信息系统的实施与应用开发流程  115-116
  6.3 制造工艺信息系统实施标准、规范研究  116-119
  6.4 基于PPIIP的飞机制造工艺信息系统应用开发  119-132
    6.4.1 飞机制造工艺信息系统  119-120
    6.4.2 基于架次以工艺组件为核心的MBOM管理  120-125
    6.4.3 AO、FO可视化动态工艺设计界面的实现  125-128
    6.4.4 以AO为核心的飞机零件装配工艺规划  128-130
    6.4.5 基于FO的飞机零件制造管理  130-132
  6.5 小结  132-134
第7章 结束语  134-136
  7.1 本文研究的结论与创新  134-135
  7.2 进一步的研究工作  135-136
致谢  136-137
参考文献  137-147
附录1 本文英文缩略语  147-151
附录2 PPIIP系统简介  151-159
  1.PPIIP系统概况  151
  2.PPIIP系统主要功能  151-159
附录3 PPIIP工艺决策语法与系统操作符说明  159-163
  1.工艺决策语法(部分)  159
  2.系统操作符说明(部分)  159-163
附录4 作者攻读博士学位期间发表论文与科研获奖  163-164
  1.以第一作者发表论文情况  163
  2.科研获奖情况  163
  3.出版书籍  163-164

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺 > 工艺设计
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