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焊接CAPP中数据挖掘技术的研究

作　者: 钱学君
导　师: 胡小建
学　校: 合肥工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 焊接工艺设计 CAPP 数据挖掘关联规则
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,随着计算机应用技术的迅速发展及其在生产领域的普及,国内外开展了许多关于焊接专家系统,焊接数据库,焊接CAPP系统的研究工作。由于焊接工艺直接影响到产品的质量,对产品的安全起着决定性作用,而焊接工艺设计过程本身的复杂性和多因素性,人们需要引入数据库技术对焊接工艺文件和资料进行保存和管理。面对庞大的数据量,如何将生产数据进行整理、分析,找出对企业有价值的潜在工艺信息,一直是困扰企业的难题。人们希望能够对焊接过程中产生的数据进行科学分析,发现内在规律,得出科学的预测结果,以便更好地利用这些数据来指导生产活动。数据挖掘技术被认为是目前解决“数据爆炸”和“数据丰富,信息贫乏”的一种有效方法。鉴于以上原因,本课题针对具有代表性的汽车行业的车身焊接工艺设计活动为背景,应用数据挖掘技术,研究和开发出一种更为智能化、集成化、可重构的创成式焊接CAPP系统。本文首先阐述了焊接CAPP系统的发展现状及研究意义,指出发展中的不足,以此为依据介绍了课题研究的目的,提出了基于数据挖掘技术的焊接CAPP设计思想。文章简单介绍了数据挖掘技术的基本理论及常用方法,并从经典的关联规则算法和决策树算法角度进行详细介绍,针对课题研究内容提出关联规则算法的改进算法。在建立数据挖掘模块原理的基础上,根据焊接工艺设计的原理和特点,结合企业的实际需求和积累多年的焊接工艺数据,提出了系统的设计思想,确定了系统总体框架及模块功能,重新制定了设计、开发方案,实现了焊接工艺设计和数据挖掘技术的结合。最后,对焊接CAPP系统各个模块进行详细介绍,同时对系统开发的数据挖掘模块进行实例演示,验证系统的正确性和性能的实用性。作者根据实际需要开发的基于数据挖掘技术的创成式焊接CAPP系统,有效地减轻了工艺人员的工作强度,缩短了工艺设计的周期,提高工艺设计的质量和效率,使焊接技术人员能有更多的时间、精力进行新技术、新工艺的研发工作,同时提高了焊接厂家的现代化管理水平和科技实力,增强了企业的竞争能力,在保持同行业领先的基础上赶超国际先进水平。系统关于数据挖掘模块的研究和开发,对于我国焊接行业实现计算机辅助工艺设计,具有较高的理论意义和实际应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
致谢  8-13
第一章绪论  13-23
  1.1 CAPP 技术概述  13-16
    1.1.1 CAPP 系统原理  13-14
    1.1.2 CAPP 系统的基本结构  14-15
    1.1.3 CAPP 系统的基本类型  15-16
  1.2 CAPP 系统的发展历程  16-17
    1.2.1 国外CAPP 系统的发展过程  16-17
    1.2.2 国内CAPP 系统在焊接领域的应用概况  17
  1.3 焊接领域新一代焊接CAPP 系统  17-18
    1.3.1 焊接CAPP 系统的确定  17
    1.3.2 焊接CAPP 系统构成  17-18
    1.3.3 焊接CAPP 系统的特点及实施效果  18
  1.4 焊接CAPP 系统的发展趋势  18-20
    1.4.1 人工智能技术的应用  18-19
    1.4.2 面向产品的CAPP 工具和应用平台  19
    1.4.3 研究支持全面集成的工艺规划方法  19
    1.4.4 兼顾专业化和通用化的发展方向  19
    1.4.5 CAPP 系统的柔性和集成性并重  19-20
    1.4.6 适应先进生产模式的焊接 CAPP 系统向网络化方向发展  20
  1.5 现有焊接CAPP 系统存在的不足  20-21
    1.5.1 CAPP 研究与开发目标的片面性  20
    1.5.2 通用化程度低，应用范围过于狭窄  20
    1.5.3 对CAPP 的系统化、实用化、工程化研究重视不够  20-21
    1.5.4 注重表现形式，对互联网及大量的离线工艺数据重视不够  21
  1.6 课题研究内容及意义  21-22
    1.6.1 课题研究的工作内容  22
    1.6.2 课题研究的关键问题和处理方法  22
  1.7 本章小结  22-23
第二章数据挖掘原理  23-33
  2.1 数据挖掘概述及常用方法  23-26
    2.1.1 数据挖掘技术概述  23-25
    2.1.2 数据挖掘常用方法  25-26
  2.2 关联规则 Apriori 算法原理  26-30
    2.2.1 经典Apriori 关联规则算法基本思路  27
    2.2.2 Apriori 算法描述  27-28
    2.2.3 Apriori 算法的缺点  28-29
    2.2.4 Apriori 改进算法描述  29-30
  2.3 决策树算法原理  30-32
    2.3.1 决策树的构造方法  30-31
    2.3.2 决策树的改进  31-32
    2.3.3 决策树的修剪  32
  2.4 本章小结  32-33
第三章基于数据挖掘的焊接 CAPP 系统  33-47
  3.1 创成式焊接CAPP 系统原理  33-36
    3.1.1 创成式CAPP 系统  33-34
    3.1.2 基于数据挖掘技术的创成式焊接 CAPP 系统  34-36
  3.2 系统功能分析及总体结构设计  36-39
    3.2.1 系统设计思想  37
    3.2.2 系统功能分析  37-38
    3.2.3 系统结构设计  38-39
  3.3 焊接工艺数据库设计  39-44
    3.3.1 焊接CAPP 系统数据库概念结构设计  41-42
    3.3.2 系统数据库逻辑设计与物理设计  42-43
    3.3.3 数据库的建立  43-44
  3.4 系统开发工具的选择  44-46
    3.4.1 以WindowsXP 作为操作平台  44-45
    3.4.2 以Delphi 作为开发语言  45-46
    3.4.3 硬件开发环境  46
  3.5 本章小结  46-47
第四章系统模块设计与运行实例  47-66
  4.1 用户登陆模块  48-49
  4.2 系统用户界面设计  49-51
  4.3 系统查询模块设计  51-56
    4.3.1 母材查询  51-53
    4.3.2 焊材查询  53-56
  4.4 焊接工艺制定模块  56-58
  4.5 数据挖掘模块  58-65
  4.6 本章小结  65-66
第五章研究结论与创新点  66-67
参考文献  67-70
硕士期间发表的论文  70-71

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