基于工艺过程的工艺知识建模方法研究.pdf

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1、·企业管理与信息化·张永利王庆文郭明哲基于工艺过程的工艺知识建模方法研究1基于工艺过程的工艺知识建模方法研究张永利，王庆文，郭明哲(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：对工艺经验知识进行了分析，从宏观角度出发，以工艺过程树状结构为基础建立了工艺知识的层次结构模型；从微观角度出发，以四元组结构为基础，采用自然语言和多媒体的方式建立了工艺知识的知识元结构模型。最后给出了应用实例，实例分析研究表明，该建模方法是有效的。关键词：知识表达；工艺过程；知识层次结构；知识元表达中图分类号：TP182；TP391文献标识码：

2、A文章编号：1672—1616(2010)09—0001—04知识管理就是对企业信息资产进行标识、获1围绕工艺过程的工艺知识分析取、评价、调用与共享的提升方法和集成方法f1J。生产过程是由原材料制成各种零件并装配成为了实现知识的管理，需要有合理的知识建模技产品的全过程。工艺过程作为生产过程的核心组术。基于框架、规则、模型、本体等多种知识建模技成部分，是指在生产过程中直接改变生产对象的形术是在人工智能和知识工程等领域发展起来状、尺寸、表面质量、性质及相对位置等，使其成为的_2_。文献[3]针对不同的知识，采用事实、规则成品或半成品的过程

3、。和过程3种方法表示知识；文献[4]提出了基于本本文研究的工艺知识，是指支持工艺过程中生体的知识建模方法；文献[5]研究了基于知识载体、产活动的各种经验知识的集合。图1所示是工艺过内容和使用情境的建模技术；文献[6]提出了基于程中生产活动与工艺知识的关系。根据知识产生和元模型的知识建模框架。这些技术适合表达结构应用的领域的不同，将工艺过程分为2个阶段：一是化知识，或者将非结构化知识转化为结构化知识来生产准备阶段，包括生产资料准备、工艺设计过程和实现知识的表达，对于经验知识这样难以转化的数制定工艺规范等，主要涉及工艺安排、设备选择等与据

4、则不适用。设计相关的经验知识；二是加工阶段，包括毛坯生本文在分析经验知识特点的基础上，提出了一产、切削加工、装配等直接改变生产对象的活动，主种基于工艺过程的知识层次建模方法及以自然语要涉及加工技巧、生产反馈等经验知识。整个工艺言和多媒体方式描述最小知识粒度的方法。最后过程伴随着工艺知识的产生和应用，知识的输入与讨论了该方法在某航空企业中的应用。工艺过程各个活动结合形成最终的产品。图1生产活动与工艺知识2工艺知识建模组织结构，以便于知识的组织和管理。工艺知识建模，既包括单一的知识表达模型，2．1工艺知识的层次结构建模也包括知识的结构模型

5、。前者从微观角度分析知工艺过程中的生产活动及其相互间的关系是识的信息构成，后者则是从宏观的角度分析知识的工艺知识的来源，因此工艺知识的层次建模要面向收稿日期：2010—01一l1作者简介l张永利(1983一)，男，天津人，北京航空航天大学硕士研究生，主要研究方向为CAD／CAM和工艺知识管理。22010年5月中国制造业信息化第39卷第9期工艺过程。工艺知识依附在生产活动上且独立存案等知识子集构成；工序层知识是与工序相关的知在，知识之间是一种树状分类关系，而工艺过程作识集合，由机床、夹具等知识子集构成；工步层知识为工艺知识的载体，本身就

6、是一种树状结构，因此是与工步相关的知识集合，由刀具、量具、切削用量以该结构作为工艺知识的层次建模，不论是生产准等知识子集构成。而这些知识子集又可根据知识备阶段还是加工阶段产生的工艺知识都可以覆盖。来源的不同继续划分为原理型知识、经验型知识和本文依据工艺过程的树状结构，将工艺知识划文献型知识。原理型知识是来源于书本、工艺规程分为若干工艺知识子集，而知识子集又是由一定数等的具有指导性的知识；经验型知识是员工在生产量、相互区别的知识元组成的集合体，建立的工艺加工实践中积累的设计经验、加工技巧等知识；文知识的层次结构模型如图2所示。将工艺知识

7、分献型知识是来源于文献资料的有关工艺知识。知为工艺层知识、工序层知识和工步层知识子集。工识子集由知识元构成，知识元是能够被标记、存储、艺层知识表示总体信息，由零件结构特点、加工方使用和管理的最小知识个体。零件的结构特点一零件的加：l：方案一一一一一一一一一一一一一一一一一II一一一一～一一一一一加工反馈图2知识层次结构模型通过对工艺知识的逐级细化，从总体到局部，检索技术的数据特征模型，建立了知识元索引模从生产准备到生产加工，覆盖了各类工艺知识，同型，如图3所示。时该模型起到了很好的组织管理作用。基本属性厂■面2．2工艺知识元结构建模一

8、通过工艺知识的层次建模，把工艺知识划分为语义。L—__二—兰——--j有限的种类，这样才能对工艺知识进行分门别类的底层特征l零件分类码l结构特征码工特性酬具体表达。对具体工艺知识内容的表达就需要我⋯，广—=-_—————