基于三维CAD的定量化工艺设计研究

定量化和智能化工艺设计是CAPP发展的主要趋势。综合了已有的有效工艺知识表达方法,基于Unigraphics的知识融合模块UG/KF(Knowledge fusion),提出以基于规则的面向对象表示方法(主要是Intent!语言)和基于规则的过程表示(jess,java expert system shell)为基础,以开放式知识库连接协议(OKBC,open knowledge base connection)为核心模型的工艺知识表达方法和工艺知识推理机制;将工艺本体库、工艺规则库和工艺实例库融为一体;讨论了PBOM,工艺模板与3D几何实体三者之间的组织和关联方法。最后给出了原型系统的实现方法。     

基于扩展粗糙集的工艺偏好知识发现

工艺偏好知识是工艺决策者和工艺设计者关注的重要知识。针对工艺属性复杂多样的特点,采用扩展粗糙集模型,将经典粗糙集模型进行扩充,综合运用等价、相似和偏好关系,即复合关系进行工艺偏好知识的挖掘。接着给出工艺属性的预处理方法、工艺属性的约简算法、工艺偏好规则的表达方法和工艺偏好知识的归纳学习算法。最后以孔加工工艺信息表为例进行实例验证,结果证明所获得的工艺偏好知识是能够直接指导工艺决策者的关键知识,并且可节省大量的基于支持度、可信度和确定度的工艺规则评价环节。     

基于模型定义的工艺知识表示及工艺决策方法研究

为了简便有效地在三维环境下表示工艺知识和提高工艺决策的自动化程度和灵活性,提出了基于模型定义的工艺知识表示方法及工艺决策方法。首先引入MBD技术,建立零件的工艺MBD信息模型,在该模型的基础上,进行基于规则的三维典型工艺知识表示,然后,在三维典型工艺基础上,以MBD模型为唯一依据,自动识别模型中几何特征信息和非几何信息,并以此为基础进行自动工艺决策,最后,通过实例验证了提出方法的可行性和有效性。     

基于人工神经网络的零件表面加工方案决策方法研究

零件表面加工方案的选择是一个多因素约束的逻辑推理过程，需要大量工艺知识支持，基于规则和基于框架的知识表达方法，在知识量大的情况下，存在效率低和推理效率低的缺陷，本文建立了基于人工神经网络的零件形面加工方案决策模型，设计了学习样本，用BP算法对网络进行训练，把一系列推理规则转化为网络权值，应用训练好的网络生成零件形面加工方法甸。     

冷挤压工艺设计系统模糊知识表示和推理机制的研究

研究了冷挤压工艺设计领域的知识表示以及冷挤压工艺设计系统的模糊推理机制。利用面向对象表示法、模糊产生式表示法以及模糊框架表示法等知识表示方法,实现了基于模糊的面向对象的异构知识混合表示,该方法利用面向对象的思想构建领域知识的基类,利用模糊产生式规则表示领域知识库中的模糊知识规则。在此基础上构建了冷挤压工艺设计领域知识库。提出了广义可信度的概念和一种基于广义可信度的模糊推理方法,该方法通过对知识库中的知识设置可信度和构建隶属函数,用隶属度来定量表示冷挤压工艺设计领域知识的不确定性,实现领域知识的不确定性匹配,用广义可信度来表示不确定性匹配的程度,并利用不确定性传递算法计算最终结论的可信度值。通过典型实例进行了验证。     

塑料注射成型工艺参数优化的模糊规则网络模型

注射成型是塑料产品成型的最主要工艺,工艺参数是影响成型产品外观、尺寸与性能的关键因素之一。工艺参数的设置与优化属于弱理论、强经验的问题,迫切需要发展科学化、系统化的方法。针对产品缺陷修正中人工经验依赖性强的问题,构建知识的统一模糊化规则形式,建立工艺优化知识表示和推理于一体的Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模糊规则网络模型。进一步,提出从工艺数据集自动发现工艺参数优化规则的学习方法,采用Dropout策略与Bagging集成学习策略缓解高维工艺数据下工艺知识库增长出现的规则数量爆炸等问题。分析了模糊规则网络参数、结构对知识表示和推理的影响,建立模型的参数学习与结构优化的双重进化方法。提出基于经验回放的工艺数据增量学习方法,建立数据的增量学习策略。在注射成型工艺数据集上的结果表明,模型的规则数量和长度降低了50%,具有高可解释性以及增量学习稳定性。     

基于protégé的车身制造工艺本体模型及匹配方法

为了在车身制造工艺规划过程中实现工艺知识的重用和共享,提高对已有车身制造工艺的检索和利用效率.提出了车身制造工艺本体知识表达方法,采用框架概念图表示车身制造工艺;提出了基于结构相似度的本体匹配方法,由概念树结构判断本体是否相似;最后通过利用protégé本体构建工具建立车身制造工艺本体库,设计了相应的本体匹配实验,实验证明基于结构相似度的本体匹配方法是有效的.     

基于数据挖掘和面向对象技术的CAPP工艺知识模型的研究

计算机辅助工艺设计(CAPP)的应用提高了工艺设计的效率,然而由于缺乏完整的工艺知识体系,现有的CAPP技术不能满足企业对智能化的需求。为此提出了基于数据挖掘的获取工艺知识的思想,以及基于面向对象技术的知识表达方法,并对工艺知识的获取、表达建立了体系模型。这种模型可以继承企业已有的工艺过程,并具有一定的通用性。     

基于本体的冲压件及冲压工艺实例表示

建立基于知识的冲压件及冲压工艺集成模型,构建包含概念、关系、属性和规则四要素的冲压工艺领域本体,提出基于本体的冲压件及冲压工艺实例表示方法。冲压件实例表示以形状特征为核心,为后续的冲压件实例特征匹配检索做准备;冲压工艺实例表示以刃口信息为核心,将刃口信息与形状特征相关联,这是后续冲压工艺实例修改的基础。实例表示建立在集成模型基础上,全面描述了模型的各个要素,同时也建立在冲压工艺领域本体基础上,表示的术语全部来自本体库。该实例表示方法不仅利于知识的共享、重用和标准化,而且利于后续的检索和修改。通过实例验证了该方法的有效性。     

基于遗传算法的工艺路线决策与优化

在已有的工艺路线决策优化研究的基础上,分析了工艺知识的特点,确定了基于特征的工艺知识表达方法,根据工艺知识间的约束关系,构建基于工艺约束的工艺路线决策空间,提高遗传算法的搜索能力。针对工艺路线决策的不确定性,建立了多目标优化函数,将遗传算法应用于工艺路线决策过程中。通过设计合理的基因编码规则、适应度函数、交叉、变异算法优化工艺路线。通过实例,介绍了利用遗传算法进行工艺路线决策和优化的过程。     

基于分层实例推理的混合型行业工艺设计系统研究

混合流程型生产行业的生产周期长、工艺过程复杂多变,工艺设计知识的提取和表达比较困难,若采用传统的单一大型实例推理系统表示其工艺设计方案,将造成实例库的庞大和冗余,求解效率低下。针对该问题,提出了基于分层实例推理的混合型行业的工艺设计策略。通过设计问题的逐步分解以及不同层次的多实例重用,既充分利用了实例推理方法的优点,又降低了搜索空间,提高了实例检索效率;研究了不同层次下工艺实例的知识表达、实例库的组织结构,以及实例的分层检索匹配算法,并以某钢铁产品订单的工艺设计问题为例加以说明;最后,给出了基于分层实例推理的混合型生产行业的智能工艺设计系统的总体框架,并总结了该方案的优点。     

产品设计的知识模型建模技术研究

针对传统CAD模型主要是几何模型的特点,提出建立基于产品几何模型的产品知识模型。详细叙述知识模型的知识表示、知识获取和知识重用方法。通过对知识的获取和重用,实现产品自顶向下的设计;运用知识模型的建模控制方法实现产品的设计控制。     

基于模糊神经网络的工艺设计和知识表达与推理

工艺设计知识的表达不存在普遍通用的表达模式,而必须根据各类工艺知识的结构特点选择适合的知识表达方法。文以模糊集理论和社会网络原理为基础,研究了工艺设计领域模糊性知识表达与推理的实现技术,提出了一种新的基于模糊神经网络的工艺设计知识表达与推理方法,并给出了一个具体的表达实例。     

智能化飞机舱位规划研究

深入研究了在飞机初步设计阶段，规划飞机舱位时专家的思维过程；并在此基础上，用一种新知识表示方法（链表知识表示法）成功地表示了舱位规划专家的知识结构；由此编制了推理机，实现了舱位规划的人工智能化。     

复杂产品装配实例表示技术研究

不合理的设计和装配规划会延长装配时间,为此,提出了基于分解树的装配实例表示方法,给出了基于分解树的装配结构表示和装配规划方案表示。采用邻接矩阵存储装配方案,分析了基于邻接矩阵的装配实例存储方法的4个特点,并给出了有效验证的实例。     

An assessment of knowledge bases and databases in CADCAM applications

Knowledge bases and databases are both computer aids which have the potential to be applied in aiding manufacturing planning. Their use is likely to be most effective if they extend the capabilities of CADCAM systems and help to integrate design and manufacturing planning. This paper reviews the use of knowledge bases and databases in a CAM activity which integrates design and manufacturing, this is in the design of jigs and fixtures. Knowledge bases were considered in relation to their implementation through Prolog while the database used was part of the software of a proprietary CADCAM system. The paper compares and contrasts the two approaches, reviews the efficiency of informations storage and retrieval and examines the difficulties of exploiting knowledge bases when the rules cannot be adequately specified because of ambiguities in the language used in declaring the rules. General conclusions are drawn for other CADCAM application.     

KNOWLEDGE AND XML BASED CAPP SYSTEM

In order to enhance the intelligent level of system and improve the interactivity with other systems, a knowledge and XML based computer aided process planning (CAPP) system is implemented. It includes user management, bill of materials(BOM) management, knowledge based process planning, knowledge management and database maintaining sub-systems. This kind of nesting knowledge representation method the system provided can represent complicated arithmetic and logical relationship to deal with process planning tasks. With the representation and manipulation of XML based technological file, the system solves some important problems in web environment such as information interactive efficiency and refreshing of web page. The CAPP system is written in ASP VBScript, JavaScript, Visual C++ languages and Oracle database. At present, the CAPP system is running in Shenyang Machine Tools. The functions of it meet the requirements of enterprise production.     

基于知识的智能化CAPP系统关键技术

提出了基于知识的智能化CAPP系统的构造方法及知识库与推理机的实现。工艺决策模块使用OPS（official production system）作为专家系统工具，采用演绎推理式的推理机，实现了一系列的工艺决策。