制造企業(yè)工藝信息集成平臺開發(fā)與關鍵技術研究.pdf

1、計算機輔助工藝過程設計(ComputerAidedProcessingPlanning，CAPP)技術作為先進制造技術的重要組成部分，是連接產品數(shù)字化設計與制造的關鍵技術，對產品質量、制造成本、生產周期等具有極為重要的影響。本文從先進制造技術的發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，面向我國離散型機械制造企業(yè)的工藝信息化需求，在廣泛而深入的CAPP技術研究與工程實踐的基礎上，提出工藝信息集成平臺PPIIP(ProcessPlanningInformationIn

2、tegratedPlatform)的概念，并進行了PPIIP的研究與開發(fā)，對其技術體系以及對象模型驅動機制、制造工藝數(shù)據(jù)管理、工藝數(shù)據(jù)挖掘、集成技術和面向行業(yè)的實施與應用開發(fā)等關鍵技術進行了深入研究，以促進制造工藝信息系統(tǒng)MPPIS(ManufacturingProcessPlanningInformationSystem)開發(fā)與應用的通用性、行業(yè)化、集成性、智能化、開放性、工具化、工程化和實用性，力求探索出我國制造企業(yè)工藝信息化的有效

3、方法和途徑，以期促進CAPP技術在企業(yè)的廣泛、深入應用和發(fā)展。本文的主要研究內容和創(chuàng)新如下： 1.從先進制造技術和CAPP技術的發(fā)展關系出發(fā)，面向現(xiàn)代CAPP技術的發(fā)展和企業(yè)對制造工藝信息系統(tǒng)的需求，研究了我國CAPP技術發(fā)展中存在的主要問題及主要發(fā)展方向，提出工藝信息集成平臺的概念，并分析了其主要特性。 2.以基于域工程的系統(tǒng)開發(fā)方法，分析并建立了PPIIP的開發(fā)體系，并以組件技術為核心，建立了面向集成的PPIIP功能

4、框架和分層描述體系結構。提出面向我國制造企業(yè)的PPIIP完整技術體系，論述了基于模型驅動面向行業(yè)的MPPIS應用解決方案、MPPIS快速實施與應用開發(fā)技術、面向知識的集成化制造工藝數(shù)據(jù)管理、基于知識的新型智能化工藝設計技術、PPIIP集成技術、開放的制造工藝資源管理等PPIIP的關鍵技術。 3.基于MVC的軟件開發(fā)模式，分析并建立了通用的制造企業(yè)工藝信息模型，提出PPIIP以工藝知識庫為核心的對象模型驅動機制。采用面向對象的方法

5、建立了基于對象類、對象方法、產生式規(guī)則和過程控制知識為核心的PPIIP對象模型表示體系，分析了PPIIP的基礎模型和應用模型，并研究了基于對象模型驅動機制的核心數(shù)據(jù)模型及工藝設計技術，實現(xiàn)了基于流程圖式的工藝設計，驗證了PPIIP的開放性。論文還采用XML語言，建立了PPIIP的對象模型和工藝數(shù)據(jù)表示標準，為MPPIS之間對象模型和工藝數(shù)據(jù)的標準化、規(guī)范化表示以及共享與交換奠定了技術基礎。 4.建立了基于對象模型驅動的工藝數(shù)據(jù)庫

6、，提出以制造BOM為核心的制造工藝數(shù)掘管理方法和工藝數(shù)據(jù)挖掘的概念，并建立了PPIIP基于對象模型的工藝數(shù)據(jù)挖掘技術體系，設計了工藝數(shù)據(jù)挖掘語言PPDML，對工藝數(shù)據(jù)挖掘技術在典型工序總結、典型工藝總結、工藝優(yōu)化方面的應用進行了研究。 5.建立了MPPIS的信息集成、功能集成、過程集成和知識集成模型。面向信息集成，研究了基于單一工藝數(shù)據(jù)源的集成模型，進行了基于條形碼的制造工藝信息集成研究。面向功能集成，建立了PPIIP基于組件和

7、類庫的功能集成開發(fā)方法。面向過程集成，提出基于PDM的MPPIS開發(fā)方法。并以PPIIP的開發(fā)實踐為基礎，論述了PPIIP的二次開發(fā)體系和接口對象模型，以期為制造工藝信息系統(tǒng)的開發(fā)和集成提供支持。 6.建立了MPPIS的實施與應用開發(fā)流程，提出并建立了MPPIS實施的相關標準、規(guī)范體系。提出面向行業(yè)的MPPIS開發(fā)思想，并以PPIIP在飛機制造中的應用開發(fā)實踐為基礎，論述了基于PPIIP開發(fā)的具有飛機制造行業(yè)特點的飛機制造工藝信