亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種工藝設(shè)計綜合知識表示方法及其應(yīng)用

        2011-02-09 01:57:24趙昌葆
        制造業(yè)自動化 2011年5期
        關(guān)鍵詞:工序約束工藝

        趙昌葆,鄭 雙

        (沈陽航空航天大學(xué) 航空宇航工程學(xué)院,沈陽 110136)

        0 引言

        工藝設(shè)計作為連接產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造的紐帶,是產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。工藝設(shè)計由于過程復(fù)雜、涉及面廣,對經(jīng)驗和知識的依賴性強,有效地組織、表示和利用工藝設(shè)計過程中的各種知識,是提高工藝設(shè)計水平和產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量的重要途徑[1]。

        迄今為止,對工藝知識的研究主要集中在三個方面:工藝設(shè)計專家系統(tǒng)中工藝知識的表達和推理,工藝知識處理技術(shù)和計算機輔助技術(shù)的結(jié)合以及基于本體的工藝知識組織與管理。工藝設(shè)計專家系統(tǒng)是將專家知識以產(chǎn)生式規(guī)則、框架和對象等知識表示方法,組織和存儲在知識庫中,推理機調(diào)用工藝知識進行工藝設(shè)計的智能系統(tǒng)。專家系統(tǒng)中各種形式化的知識表示方法,分別適合表達工藝設(shè)計中的決策準則、產(chǎn)品特征和結(jié)構(gòu)關(guān)系等方面的知識,但工藝設(shè)計過程中,需要綜合利用各種不同的知識進行問題求解,專家系統(tǒng)難以滿足上述需求[2]。工藝知識處理技術(shù)與計算機輔助技術(shù)結(jié)合的最主要應(yīng)用是工藝設(shè)計KBE(Knowledge Based Engineering,基于知識的工程)系統(tǒng),它融合了計算機輔助設(shè)計、工程分析、規(guī)劃技術(shù)與知識推理技術(shù),為工藝設(shè)計提供了一個智能化平臺,提高了工藝設(shè)計過程的集成度,而工藝知識的獲取、表達和推理技術(shù)并未改進[3]?;诒倔w的工藝知識組織和管理,目前的主要工作集中在工藝知識分類組織上,接近于概念化的工藝知識體系,與專家系統(tǒng)中用于機器推理的形式化知識相比,更適合人進行宏觀理解與把握,通用的本體知識推理引擎也難以適應(yīng)不同類型的問題求解[4]。

        本文通過對工藝設(shè)計的問題求解過程及知識應(yīng)用特點的分析,提出了一種適用于工藝設(shè)計的綜合知識表示方法。給出了一類沖壓零件工藝設(shè)計的集成知識表示方法及其應(yīng)用實例,驗證了工藝知識綜合表示方法的有效性。

        1 工藝設(shè)計分析

        零件的工藝設(shè)計是根據(jù)零件定義和生產(chǎn)要求確定具體的加工方法和步驟的過程。零件定義包括零件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、精度、材料、熱表處理及技術(shù)要求等。零件工藝設(shè)計可以分為兩個階段:工藝流程設(shè)計和工序設(shè)計,主要內(nèi)容包括毛坯形式、工序類型、工藝參數(shù)、工裝設(shè)備、材料和工時定額等內(nèi)容的確定。從問題求解的角度考慮,工藝設(shè)計的“問題”為“符合工程要求的零件”,“解”為“獲得合格零件的加工方法和步驟”,約束條件為“內(nèi)在的工藝過程規(guī)律和外在的生產(chǎn)制造環(huán)境”。

        作為一類典型的工程問題,工藝設(shè)計過程具有以下特點:1)求解的逆向性:工藝設(shè)計從滿足一定工程特性的最終零件,即加工結(jié)果出發(fā),推斷出得到該零件的加工過程和方法;2)信息的復(fù)雜性:零件定義信息、生產(chǎn)條件信息、工藝過程信息、工序描述信息所包含的信息類型較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且隨零件種類及工藝方法的不同有所差異;3)約束的隱含性:任何工藝過程都是在具體的生產(chǎn)條件下發(fā)生的,工藝設(shè)計須符合技術(shù)先進性和經(jīng)濟合理性等方面的要求。

        鑒于零件加工(如切削、成形)機理和處理過程(如熱表處理、強化)的復(fù)雜性,在對零件工藝過程規(guī)律了解不完全的情況下,需要借助各類工藝知識,結(jié)合推理和計算,獲得零件的加工工藝。工藝知識須滿足以下條件:

        1)工藝知識最大程度地體現(xiàn)“加工方法”和“加工結(jié)果”之間內(nèi)在的因果關(guān)聯(lián),它們是工藝設(shè)計的邏輯依據(jù),由于對工藝過程規(guī)律的認識程度的不同,工藝知識表現(xiàn)為關(guān)聯(lián)強度不同的形式;

        2)工藝知識涵蓋工藝設(shè)計中各個層次、各種類型、各種存在方式的知識,須對工藝設(shè)計中所涉及的各類知識及其邏輯關(guān)系進行合理表達和有效組織,以支持工藝設(shè)計問題的求解過程;

        3)工藝知識容納工藝設(shè)計過程中涉及的各類約束,將約束顯性化并以恰當(dāng)?shù)男问皆佻F(xiàn),使約束滿足納入知識推理過程,以縮小解空間的范圍、加速求解過程和提高解的質(zhì)量。

        2 工藝知識綜合表示

        根據(jù)工藝設(shè)計的特點及工藝設(shè)計過程對工藝知識的需求,本文提出一種綜合知識表示方法。

        定義1:綜合知識(General Knowledge)由三部分組成:知識前件(Antecedent)、知識后件(Consequent),及知識前件與知識后件之間的映射(Mapping),知識前件是對問題的形式描述,知識后件是對解的形式描述,映射是前件與后件之間因果關(guān)聯(lián)的形式描述。

        定義2:綜合知識的前件和后件均通過三種成分表示:知識對應(yīng)對象的屬性(Attribute),知識對應(yīng)對象的組成要素(Element),上述屬性及要素之間的關(guān)系(Relation)。

        屬性按照語義類型不同可以分為:1)描述屬性(Descriptive Attribute):即用于對象某方面性質(zhì)或狀態(tài)描述的屬性;2)分類屬性(Classificatory Attribute):即用于一簇對象按照某種特性進行分類的屬性。

        根據(jù)在問題求解過程中的作用不同,關(guān)系可以分為以下類型:1)描述關(guān)系(Description Relation):即用于要素之間或?qū)傩灾g關(guān)系的描述,存在于綜合知識的前件或后件中;2)約束關(guān)系(Constraint Relation):即可行解必須要或盡可能滿足的約束,只存在于綜合知識的后件中。約束關(guān)系根據(jù)約束性質(zhì)不同又可分為強制性約束(Compulsive Constraint)和推薦性約束(Recommendatory Constraint),前者將問題的解限制在可行解的范圍內(nèi),后者給出獲得較優(yōu)解的建議。

        映射反映了知識的本質(zhì),問題求解過程實質(zhì)上就是問題空間與解空間的映射。問題空間與解空間的映射本質(zhì)上是確定的,但由于認知程度的不同而表現(xiàn)為不同的形態(tài)。根據(jù)映射形態(tài)的不同,可以將映射關(guān)系分為:1)函數(shù)型映射(Functional Mapping):問題空間是連續(xù)空間,映射關(guān)系可以用函數(shù)描述;2)歸結(jié)型映射(Inductive Mapping):問題空間是離散的問題集合,映射關(guān)系可以通過問題和解的有序?qū)γ枋觯?)示例型映射(Illustrational Mapping):映射關(guān)系無法顯式描述,蘊含在若干包含問題和解的信息的范例中。綜合知識的范式描述如表1所示。

        表2 凸緣筒形件工藝設(shè)計綜合知識——前件屬性與要素

        表3 凸緣筒形件工藝設(shè)計綜合知識——映射

        表4 凸緣筒形件工藝設(shè)計綜合知識——后件約束

        需要指出,上述綜合知識中的各種成分和類型,在某一范疇的工藝設(shè)計知識中不一定全部出現(xiàn),須根據(jù)實際需要合理選用。

        對于零件工藝設(shè)計的綜合知識,前件通常只包含屬性和要素兩種成分。屬性用于表達前件對應(yīng)的對象的整體特征,例如零件的類型、形狀、尺寸、精度、材料、熱表處理及生產(chǎn)批量等。要素是零件的局部功能單元或加工區(qū)域,即結(jié)構(gòu)特征,例如鈑金零件的孔、槽、凸起、下陷、圓角、凸緣、彎曲、平面體和圓筒體等。各種結(jié)構(gòu)特征對應(yīng)于特定的加工或成形方法。對于裝配工藝設(shè)計,綜合知識的前件包含屬性、要素和關(guān)系三種成分,其中屬性用于表達裝配體(如組件、部件或產(chǎn)品)的特征,要素為組成裝配體的零件,關(guān)系包括零件之間的定位關(guān)系、連接關(guān)系及配合關(guān)系等。

        綜合知識的后件可以分為工藝流程和工序兩個層次。工藝流程是一系列工序的有序排列,而工序可看作是整個工藝過程的一個加工或處理單元,因此工序是綜合知識后件的要素。工序的主要內(nèi)容包括操作方法、工藝參數(shù)和工裝設(shè)備等,這些內(nèi)容均可作為后件的屬性。需要指出,一個工序?qū)?yīng)一組屬性,屬性成組出現(xiàn),一組屬性反映一個工序各個側(cè)面的信息,而不是關(guān)于整個工藝流程的信息。后件的關(guān)系包括工序之間的關(guān)系,以及不同工序的屬性之間的關(guān)系,一個工藝流程中的各工序之間的順序關(guān)系為描述關(guān)系,而工序之間的共存、互斥關(guān)系則屬于約束關(guān)系,不同工序的工藝參數(shù)之間的關(guān)系是一種常見的約束關(guān)系。約束可以通過等式、不等式或集合來表示。

        映射是零件加工過程和加工結(jié)果之間因果關(guān)聯(lián)的邏輯表示,這種因果關(guān)聯(lián)可以從各種公式、圖表、規(guī)則、范例以及其它經(jīng)驗數(shù)據(jù)和方法中發(fā)現(xiàn)和獲得,并根據(jù)關(guān)聯(lián)形式的不同表示為函數(shù)、表格和示例等。

        圖1 基于綜合知識的凸緣筒形件工藝設(shè)計

        3 工藝知識應(yīng)用實例

        沖壓零件工藝設(shè)計主要包括工藝流程設(shè)計和工序設(shè)計[5],凸緣筒形件工藝設(shè)計綜合知識的組成部分示例如表2、表3和表4。

        凸緣筒形件工藝設(shè)計的過程及其所利用的綜合知識,如圖1所示。

        4 結(jié)束語

        本文從工程問題求解的角度,分析了工藝設(shè)計的方法和過程特點,歸納了工藝設(shè)計對知識建模的要求,在此基礎(chǔ)上提出一種適合于工藝設(shè)計的綜合知識表示方法。該方法的特點是反映了“加工方法”和“加工結(jié)果”之間因果關(guān)聯(lián)的內(nèi)涵,將各種形式的知識“片段”以恰當(dāng)?shù)姆绞郊{入工藝設(shè)計知識單元中,實現(xiàn)了豐富的語義表達和靈活的推理支持。

        利用本文提出的綜合知識表示方法,在某飛機制造企業(yè)建立了沖壓工藝設(shè)計知識庫,開發(fā)了基于綜合知識的工藝設(shè)計系統(tǒng)。實踐表明,綜合知識表示方法是工藝設(shè)計知識有效的表示和組織方法:一方面有力支持工藝設(shè)計過程,提高了工藝設(shè)計質(zhì)量;另一方面增加了知識的集成度,為工藝知識管理的提供了合理框架。

        [1] 張振明,等.現(xiàn)代CAPP技術(shù)與應(yīng)用[M].西安:西北工業(yè)出版社,2003.

        [2] Kiritsis D.A Review of Knowledge-Based Expert Systems for Process Planning.Methods and Problems[J].The Internationa l Journal of Advanced Manufacturing Technology,1995,10(4):240-262.

        [3] J.A.Penoyer,G.Burnett,D.J.Fawcett, and S.Y.Liou.Knowledge Based Product Life Cycle Systems: Principles of Integration of KBE and C3P[J].Computer Aided Design,2000,(32):311-320.

        [4] 高煥明,等.基于本體的工藝知識管理方法研究[J].機械工程師,2009,(3):63-66.

        [5] 薛啟翔,等.沖壓工藝與模具設(shè)計實例分析[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008.

        猜你喜歡
        工序約束工藝
        120t轉(zhuǎn)爐降低工序能耗生產(chǎn)實踐
        昆鋼科技(2022年2期)2022-07-08 06:36:14
        “碳中和”約束下的路徑選擇
        大理石大板生產(chǎn)修補工序詳解(二)
        石材(2020年4期)2020-05-25 07:08:50
        約束離散KP方程族的完全Virasoro對稱
        轉(zhuǎn)爐高效復(fù)合吹煉工藝的開發(fā)與應(yīng)用
        山東冶金(2019年6期)2020-01-06 07:45:54
        土建工程中關(guān)鍵工序的技術(shù)質(zhì)量控制
        5-氯-1-茚酮合成工藝改進
        人機工程仿真技術(shù)在車門裝焊工序中的應(yīng)用
        一段鋅氧壓浸出與焙燒浸出工藝的比較
        適當(dāng)放手能讓孩子更好地自我約束
        人生十六七(2015年6期)2015-02-28 13:08:38
        国产精品成人aaaaa网站 | 最新亚洲人成无码网www电影| 国产国拍亚洲精品福利| 男女视频在线观看一区二区 | 日韩精品夜色二区91久久久| 久久国产成人午夜av免费影院| 人妻少妇中文字幕乱码| 亚洲av色福利天堂| 国产一区,二区,三区免费视频 | 久久精品国产字幕高潮| 人妻少妇看a偷人无码精品| 亚洲国产精品午夜电影| 国产精品美女一区二区av| 九九在线中文字幕无码| 亚洲美女又黄又爽在线观看| 青草青草伊人精品视频| 一区二区三区在线观看人妖| av色综合久久天堂av色综合在 | 色欲AV成人无码精品无码| 亚洲一区二区三区福利久久蜜桃| 国产区精品一区二区不卡中文| 久久国产精久久精产国| av无码特黄一级| 手机久草视频福利在线观看| 国产性生交xxxxx无码| 2021国产最新在线视频一区| 国产精品成年人毛片毛片| 久久久久久人妻无码| 亚洲 自拍 另类 欧美 综合| 精品国产91久久久久久久a| 日本九州不卡久久精品一区| 亚洲娇小与黑人巨大交| 99精品一区二区三区免费视频| 亚洲码无人客一区二区三区| 五月色丁香婷婷网蜜臀av| 国产精品成人一区二区三区| 国产午夜精品久久久久| 人妻熟女翘屁股中文字幕| 国产精品亚洲一区二区三区在线| 亚洲国产一区二区三区最新| 国产精品久久婷婷六月丁香|