支持双语的协同CAPP系统若干关键技术研究

论文摘要

计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning, CAPP)是连接产品设计(Computer Aided Designing, CAD)和制造(Computer Aided Manufacturing, CAM)的桥梁,是先进制造技术的核心技术之一,其主要功能是确定产品制造过程以及产品制造所需要的制造资源和制造时间等,对产品质量和制造成本以及对市场的快速响应能力具有极为重要的影响。CAPP系统在功能上已经突破传统意义上仅仅进行工艺设计的单一功能范畴,在支持产品多样化、复杂化需求的同时,适应各种先进制造模式和制造理念的要求已成为CAPP系统所面临的关键问题之一。本文在分析和总结目前国内外CAPP系统研究现状的基础上,从满足现代制造企业对CAPP的功能需求出发,提出了支持双语的协同CAPP的概念,并对其中的若干关键技术——工艺语言的自动翻译、工艺工作流管理、工艺协同编制、工艺规划与生产调度协同工艺决策等进行了深入的研究。本文主要工作内容如下:1、从CAPP面临的问题和企业对CAPP功能需求出发,在分析工艺文件中工艺语言和结构特点的基础上,将机器翻译技术和计算机支持的协同工作技术应用于CAPP系统中;从实用的角度出发,提出采用多策略的机器翻译机制,并给出了一个工艺文件自动翻译的流程。2、针对工艺语言多策略翻译机制,设计了相应的四个翻译基础库——工艺词典库、工艺语句模板库、翻译记忆库和工艺语句片段库;针对工艺实例语句匹配搜索慢的缺点,提出了一种基于关键词和句型相结合的粗选实例模式集;提出了一个计算语句相似度的计算模型,该模型从总体和微观两个方面与从词汇、词性、词性子类和语言片段四个层次来综合考虑语句相似度问题。3、根据工艺工作内部协同的要求,提出了针对工艺工作流管理的模型,并从工艺工作流管理的过程、组织、数据、时间等四个方面对该模型进行了详细分析;在工艺协同编制方面,给出了一个协同编制的模型,并对工艺协同编制过程中的工艺同步机制、系统通信机制、会话机制和并发控制机制做了详细研究。4、在分析工艺设计与生产调度集成方法的基础上,提出利用共同进化算法来实现工艺路线和生产调度协同决策,并给出了算法的框架、算法的数学模型、工艺路径的编码解码和调度路径的编码解码方法,最后以一实例验证了算法的可行性和实用性。5、在分析航空制造行业工艺特点的基础上,阐述了面向航空制造的支持双语的协同CAPP系统的开发策略,设计了相应的体系结构和信息模型;开发了翻译子模块、工艺工作流管理模块、工艺协同编制模块和工艺路线协同决策模块,给出

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 CAPP 系统概述
• 1.2 CAPP 研究现状和存在的问题
• 1.2.1 CAPP 研究现状
• 1.2.2 CAPP 系统存在的问题
• 1.3 CAPP 系统的发展趋势
• 1.4 课题来源、研究内容及研究意义
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 主要研究内容及意义
• 1.5 论文内容与结构安排
• 1.5.1 论文内容简介
• 1.5.2 论文结构安排
• 1.6 本章小结
• 第二章 支持双语的协同 CAPP 系统研究基础
• 2.1 支持双语的协同 CAPP 系统的需求
• 2.2 工艺文件自动翻译
• 2.2.1 机器翻译
• 2.2.2 工艺文件机器翻译软件开发需求
• 2.2.3 工艺文件特点分析
• 2.2.4 工艺文件自动翻译的策略
• 2.2.5 翻译流程设计
• 2.3 工艺协同工作
• 2.3.1 计算机支持的协同工作
• 2.3.2 多层次工艺协同工作
• 2.4 本章小结
• 第三章 工艺语言机器翻译研究
• 3.1 翻译基础资源设计
• 3.1.1 工艺双语基本词典库和工艺专业词典库
• 3.1.2 工艺双语模板库
• 3.1.3 工艺语句翻译记忆库
• 3.1.4 工艺语言片段库
• 3.2 基于关键词和句型相结合的粗选实例模式集
• 3.3 基于距离的多层次语句相似度计算
• 3.3.1 总体相似度
• 3.3.2 微调相似度
• 3.3.3 语言片段相似研究
• 3.3.4 相似度计算流程
• 3.4 效果分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 工艺内部协同工作研究
• 4.1 工艺工作流管理
• 4.1.1 工作流技术简介
• 4.1.2 工艺工作流本质及流程分析
• 4.1.3 工艺工作流管理模型
• 4.1.4 工艺工作流管理系统主要功能
• 4.2 工艺编制协同
• 4.2.1 工艺协同编制的体系结构
• 4.2.2 工艺协同编制的同步机制
• 4.2.3 工艺协同编制的会话机制
• 4.2.4 工艺协同编制的通信机制
• 4.2.5 工艺协同编制的控制机制
• 4.3 本章小结
• 第五章 基于共同进化算法的协同工艺路线决策研究
• 5.1 工艺路线决策方法研究现状
• 5.2 零件特征加工方法确定及工艺路线柔性表示
• 5.2.1 零件特征加工方法确定
• 5.2.2 零件工艺路线柔性及表示
• 5.3 共同进化算法概述
• 5.3.1 共同进化算法基本原理
• 5.3.2 共同进化算法的基本框架
• 5.3.3 共同进化算法的特点
• 5.4 基于共同进化算法的工艺路线决策
• 5.4.1 基于共同进化算法的工艺路线决策的流程
• 5.4.2 零件加工路线决策的数学描述
• 5.4.3 基于共同进化算法的工艺路线决策的算法设计
• 5.4.3.1 工艺路线的基因编码和解码
• 5.4.3.2 工艺路线种群初始化
• 5.4.3.3 工艺路线基因操作
• 5.4.4 生产调度种群遗传操作
• 5.4.5 工艺路线决策实例分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 面向航空制造的双语协同 CAPP 应用实例
• 6.1 面向航空制造行业的工艺分析
• 6.2 BLC-CAPP 系统开发策略及总体结构
• 6.2.1 系统开发策略
• 6.2.2 系统总体结构
• 6.3 BLC-CAPP 系统开发
• 6.3.1 BLC-CAPP 信息模型
• 6.3.2 工艺文件翻译
• 6.3.3 协同工艺设计
• 6.3.4 协同工艺路线决策模块开发
• 6.4 应用效果
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文工作总结
• 7.2 后续研究与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录一 工艺路线决策实例零件信息