面向快速设计的装配工装管理系统的研究与开发
这是一篇关于装配工装,业务流程,实例推理,工装管理,快速设计的论文, 主要内容为装配工艺装备的高效管理及其快速设计是实现敏捷装配的重要基础。本文针对某国防企业装配分厂的实际需求,在对其中主要关键技术开展了深入研究的基础上,设计并开发了集业务管理与设计支持于一体的装配工装管理系统。 本文的主要内容包括以下几个方面: (1)研究分析了企业装配工装的管理现状,针对所存在的问题进行了流程的改造,建立了装配工装的实物管理、文档管理和过程管理的标准化业务流程,完善了管理模式。 (2)研究了系统的结构体系,采用UML进行了工装管理业务建模,分配了业务角色和权限,并根据业务角色划分了功能模块,设计了功能实现的流程图。 (3)分析研究了企业工装的信息组成以及数据的组织与管理方式,建立了系统数据库;并结合企业现有的网络应用环境,实现了工装信息的集成和数据的共享。 (4)将实例推理技术应用于工装的设计过程中,详细研究了工装实例的表达方式和组织形式,建立了工装实例库。采用粗集理论确定了实例中关键属性的权重;分析对比了检索策略;提出了最大相似度的算法;建立了设计支持系统,为装配工装的快速设计提供了有效手段。 (5)采用J2EE技术架构,以JAVA、JSP为程序开发语言,开发了基于B/S结构的装配工装管理原型系统,实现了信息查询、申请、会签等功能并给出了开发实例。
风电用螺栓热处理工艺设计系统的设计与实现
这是一篇关于融合推理,实例推理,热处理工艺设计,风电用螺栓的论文, 主要内容为随着中国风力发电产业的迅速崛起,风力发电产业快速发展,主流风电机组的单机容量逐年提高,用于配套紧固连接的高强度螺栓规格也越来越大,风电用高强度螺栓(本文简称风电用螺栓)热处理生产过程中工艺设计也越来越复杂。G公司希望能够利用基于知识工程的技术,通过分析公司历史的生产数据、原材料检验数据、产品检验数据和热处理设备相关的工艺数据,进行风电用螺栓的热处理工艺设计。本文在分析国内外基于知识的工程和热处理工艺系统现状的基础上,以分析企业现状为出发点,提出建立基于实例和规则融合推理的风电用螺栓热处理工艺设计系统的解决方案,运用软件工程理论,进行系统总体设计和详细设计,使用ASP.NET开发实现,并对系统的实际应用效果进行分析和评价。首先,分析企业现状,提出建立热处理工艺设计系统的解决方案。通过对风电用螺栓产品特点、G公司热处理生产概况、热处理工艺设计现状和企业信息系统应用现状分析,对热处理工艺设计流程再造和优化,并提出建立一个基于实例和规则融合推理的风电用螺栓热处理工艺设计系统解决方案。其次,分析热处理工艺设计系统的关键技术。通过对热处理工艺知识的分类,提出热处理工艺实例的表达方法,并从热处理工艺规则中提取工艺典型实例,统一实例和规则的数据存储结构。通过融合推理,获得相似实例或典型实例来完成新实例设计。热处理工艺实例的检索采用多层检索机制,详细介绍了工艺实例局部特征权值的确定方法和特征相似度的计算公式。再次,运用软件工程的理论,进行系统总体设计、详细设计和系统实现。根据热处理工艺设计系统的功能,本系统主要包括基础数据管理、数据采集与清洗、热处理工艺设计、历史工艺分析、系统管理等五个模块,并对数据采集与清洗和热处理工艺设计等主要功能模块进行详细分析。本文采用界面层、业务逻辑层、数据访问层的三层架构系统设计,用―实体‖来实现面向对象的―封装‖,降低层与层之间的依赖,有利于对平台的扩展、方便平台的维护以及与其他系统的集成。以Visual Studio为开发平台,运用ASP.NET语言开发,建立三层架构和实体数据模型,实现风电用螺栓热处理工艺设计系统。最后,根据客户需求进行系统测试和应用,达到预期的要求。该系统的应用充分重用了历史热处理生产经验,提高工艺设计的效率和工艺参数的准确性,提高了风电用螺栓产品的质量水平,解决了风电用螺栓热处理工艺设计的难点问题。本文所研究的系统,不仅对热处理工艺设计,还是对高强度螺栓产品质量控制,以及拥有相对完整历史工艺数据的生产制造企业,都具有较好的工程应用价值。
轨道列车关键部件加工工艺知识图谱构建及工艺推理研究
这是一篇关于轨道列车关键部件,知识图谱,实例推理,相似度算法,工艺推理的论文, 主要内容为轨道交通装备市场竞争日趋激烈,轨道列车关键部件的生产模式由大批量、周期长、品种单一化向小批量、周期短、品种多样化、个性化转变。如何实现轨道列车关键部件的高效工艺设计,是确保企业在激烈的市场竞争中取得优势的关键,而传统的人工的加工工艺方案编制策略已无法满足上述需求。因此,开展多型号全谱系轨道列车关键部件知识图谱构建及工艺推理研究势在必行。本文提出以知识图谱形式存储轨道列车关键部件庞杂的制造工艺信息的方法,针对多型号全谱系轨道列车关键部件加工工艺方案的重复设计问题,搭建了一套智能工艺推理系统,通过对目标零件进行语义相似度匹配,实现了其加工工艺方案推理。主要研究内容如下:根据多型号全谱系轨道列车关键零部件的生产及设计特点,开展了纵向层级分类以及横向制造信息描述研究,构建了列车关键部件制造信息的本体树和本体关系集。在此基础上,针对来自不同数据源的不同格式的制造信息进行了知识融合,采用Neo4j图数据库搭建了多型号全谱系轨道列车关键部件加工工艺知识图谱。为解决轨道列车生产模式谱系化、加工方案编制流程过于繁琐的症结,采用融合了知识图谱的CBR技术,实现了轨道列车关键部件工艺方案设计问题的图谱式表达,构建了可利用语义关系进行匹配查询的查询子图。通过对查询结果进行相似度评估与排序,获得了最佳匹配实例。此后,使用该实例作为目标问题的加工方案,进行加工工艺路线的确定,有效提高了加工方案设计的效率和准确性。针对轨道列车关键部件的工艺信息查询及加工方案设计等实际生产问题,采用软件集成开发环境与Cypher语言相结合的方式,开发出了内嵌有加工工艺知识图谱的轨道列车关键部件加工工艺推理系统,实现了知识图谱可视化和制造信息高效查询等功能。运用知识图谱的语义相似度算法获得了系统的工艺推理功能,即可针对数据库中的加工实例推荐适宜的加工方案,并自动生成加工工艺卡片。采用本论文的研究成果,能够在保证准确性的前提下有效提高轨道列车关键部件加工方案的设计效率,改善加工知识获取的瓶颈问题,对于解决轨道列车关键部件谱系化生产中的工艺设计问题,提高我国轨道交通装备的制造水平具有积极的促进作用。
轨道列车关键部件加工工艺知识图谱构建及工艺推理研究
这是一篇关于轨道列车关键部件,知识图谱,实例推理,相似度算法,工艺推理的论文, 主要内容为轨道交通装备市场竞争日趋激烈,轨道列车关键部件的生产模式由大批量、周期长、品种单一化向小批量、周期短、品种多样化、个性化转变。如何实现轨道列车关键部件的高效工艺设计,是确保企业在激烈的市场竞争中取得优势的关键,而传统的人工的加工工艺方案编制策略已无法满足上述需求。因此,开展多型号全谱系轨道列车关键部件知识图谱构建及工艺推理研究势在必行。本文提出以知识图谱形式存储轨道列车关键部件庞杂的制造工艺信息的方法,针对多型号全谱系轨道列车关键部件加工工艺方案的重复设计问题,搭建了一套智能工艺推理系统,通过对目标零件进行语义相似度匹配,实现了其加工工艺方案推理。主要研究内容如下:根据多型号全谱系轨道列车关键零部件的生产及设计特点,开展了纵向层级分类以及横向制造信息描述研究,构建了列车关键部件制造信息的本体树和本体关系集。在此基础上,针对来自不同数据源的不同格式的制造信息进行了知识融合,采用Neo4j图数据库搭建了多型号全谱系轨道列车关键部件加工工艺知识图谱。为解决轨道列车生产模式谱系化、加工方案编制流程过于繁琐的症结,采用融合了知识图谱的CBR技术,实现了轨道列车关键部件工艺方案设计问题的图谱式表达,构建了可利用语义关系进行匹配查询的查询子图。通过对查询结果进行相似度评估与排序,获得了最佳匹配实例。此后,使用该实例作为目标问题的加工方案,进行加工工艺路线的确定,有效提高了加工方案设计的效率和准确性。针对轨道列车关键部件的工艺信息查询及加工方案设计等实际生产问题,采用软件集成开发环境与Cypher语言相结合的方式,开发出了内嵌有加工工艺知识图谱的轨道列车关键部件加工工艺推理系统,实现了知识图谱可视化和制造信息高效查询等功能。运用知识图谱的语义相似度算法获得了系统的工艺推理功能,即可针对数据库中的加工实例推荐适宜的加工方案,并自动生成加工工艺卡片。采用本论文的研究成果,能够在保证准确性的前提下有效提高轨道列车关键部件加工方案的设计效率,改善加工知识获取的瓶颈问题,对于解决轨道列车关键部件谱系化生产中的工艺设计问题,提高我国轨道交通装备的制造水平具有积极的促进作用。
融合CBR与知识图谱的冲压模具设计知识表示
这是一篇关于冲压模具设计,知识表示,实例推理,知识图谱,语义检索的论文, 主要内容为产品设计依赖于设计知识,包括各种显性设计知识和隐性的设计经验知识。基于实例推理(Case-Based Reasoning,CBR)的方法是表示设计经验知识的一个有效方法,但知识表示缺少可扩展性和灵活性。本文针对隐性设计经验知识表示和重用的巨大需求及传统CBR方法存在的问题,提出一个融合CBR与知识图谱的冲压模具设计知识表示方法,提高了实例存储和检索的效率与可扩展性,对更好地保存和重用冲压模具设计经验知识,具有重要的理论意义和研究价值。对冲压模具设计及设计知识进行了较深入的研究和分析,详细论述了冲压模具设计过程与设计知识,分析了传统的CBR技术的发展与优缺点,提出一个冲压模具设计知识本体模型,在Protégé下进行本体建模,为后续冲压模具设计知识表示打下基础。提出了一个从知识图谱中检索设计实例的新方法。即通过用问题关系图来表示新的设计问题,而不再是其中的检索关键词,将设计实例检索问题转变为语义关系查询问题,其查询结果为与设计问题查询图相似的设计实例图谱的子图。提出一个查询图与相似图之间带权重的相似度计算方法,通过对查询结果进行语义相似度计算和排序,可以检索出最相似的设计实例。选择了三个冲压模具设计作为设计知识表示和检索的分析实例,完整地完成了从构建设计实例、候选相似实例检索和相似度计算排序,表明提出的方法可行和有效的。最后还对两篇文献采用的传统CBR方法进行了比较,表明本文提出的方法具有更多的柔性和可扩展性。
风电用螺栓热处理工艺设计系统的设计与实现
这是一篇关于融合推理,实例推理,热处理工艺设计,风电用螺栓的论文, 主要内容为随着中国风力发电产业的迅速崛起,风力发电产业快速发展,主流风电机组的单机容量逐年提高,用于配套紧固连接的高强度螺栓规格也越来越大,风电用高强度螺栓(本文简称风电用螺栓)热处理生产过程中工艺设计也越来越复杂。G公司希望能够利用基于知识工程的技术,通过分析公司历史的生产数据、原材料检验数据、产品检验数据和热处理设备相关的工艺数据,进行风电用螺栓的热处理工艺设计。本文在分析国内外基于知识的工程和热处理工艺系统现状的基础上,以分析企业现状为出发点,提出建立基于实例和规则融合推理的风电用螺栓热处理工艺设计系统的解决方案,运用软件工程理论,进行系统总体设计和详细设计,使用ASP.NET开发实现,并对系统的实际应用效果进行分析和评价。首先,分析企业现状,提出建立热处理工艺设计系统的解决方案。通过对风电用螺栓产品特点、G公司热处理生产概况、热处理工艺设计现状和企业信息系统应用现状分析,对热处理工艺设计流程再造和优化,并提出建立一个基于实例和规则融合推理的风电用螺栓热处理工艺设计系统解决方案。其次,分析热处理工艺设计系统的关键技术。通过对热处理工艺知识的分类,提出热处理工艺实例的表达方法,并从热处理工艺规则中提取工艺典型实例,统一实例和规则的数据存储结构。通过融合推理,获得相似实例或典型实例来完成新实例设计。热处理工艺实例的检索采用多层检索机制,详细介绍了工艺实例局部特征权值的确定方法和特征相似度的计算公式。再次,运用软件工程的理论,进行系统总体设计、详细设计和系统实现。根据热处理工艺设计系统的功能,本系统主要包括基础数据管理、数据采集与清洗、热处理工艺设计、历史工艺分析、系统管理等五个模块,并对数据采集与清洗和热处理工艺设计等主要功能模块进行详细分析。本文采用界面层、业务逻辑层、数据访问层的三层架构系统设计,用―实体‖来实现面向对象的―封装‖,降低层与层之间的依赖,有利于对平台的扩展、方便平台的维护以及与其他系统的集成。以Visual Studio为开发平台,运用ASP.NET语言开发,建立三层架构和实体数据模型,实现风电用螺栓热处理工艺设计系统。最后,根据客户需求进行系统测试和应用,达到预期的要求。该系统的应用充分重用了历史热处理生产经验,提高工艺设计的效率和工艺参数的准确性,提高了风电用螺栓产品的质量水平,解决了风电用螺栓热处理工艺设计的难点问题。本文所研究的系统,不仅对热处理工艺设计,还是对高强度螺栓产品质量控制,以及拥有相对完整历史工艺数据的生产制造企业,都具有较好的工程应用价值。
基于层次分析法的注塑模方案设计系统研究
这是一篇关于注塑模设计,知识工程,实例推理,规则推理,层次分析法的论文, 主要内容为在竞争激烈的注塑模具市场中,设计制造技术得到了快速的发展。如何快速地响应市场变化,快速按时完成高质量模具的设计制造是模具企业面临的主要问题。本课题针对这个问题开发了基于层次分析法的模具方案设计系统,对模具知识库的关键技术和模具方案AHP决策流程及决策指标进行了相关的研究。 在对模具行业特点、知识库以及决策方法进行简要分析后,介绍了模具设计制造的特点和模具行业的技术水平现状,阐述了开发基于AHP的模具方案设计系统的必要性。结合知识驱动设计(KBE)的理念,采用了RBR和CBR集成的推理方法;根据AHP算法的原理,提出了先评选模具子机构,再进行整体评选的方案决策方法,并就评选指标的选择进行了研究。 通过选用Browser/Server三层模式作为体系结构,采用JSP网络技术和SQL数据库技术开发了适合中小型模具企业的“基于层次分析法的模具方案设计系统”。首先介绍了系统的结构模块和工作流程等总体设计内容,然后对重点模块的详细设计及实现过程进行了详细的描述。最后,通过系统在大连理工大学模具所为某企业设计的注射器推杆模具中的应用,验证了系统的正确性和可行性。 基于层次分析法的模具方案设计系统解决了模具设计过程中反复修改模具方案的问题,为模具设计人员,尤其是经验少的模具设计人员提供有力的帮助,通过用AHP决策的方案评选方法,使模具设计与本企业或联盟企业的加工设备更加吻合,提高了模具设计制造效率,缩短了模具的设计制造周期。 综上所述,本课题对模具方案设计知识库理论及方案决策的方法做了详细的探讨,并通过建立基于层次分析法的模具方案设计系统,实现了模具方案的自动设计和用AHP决策方法评选方案的功能,为模具设计人员提供了有力的设计助手。
基于实例推理的抓斗三维设计系统研究与开发
这是一篇关于实例推理,抓斗,三维设计,智能设计,SolidWorks的论文, 主要内容为近年来,三维设计技术在制造业中逐渐得到应用和推广,使产品在设计阶段便可通过虚拟加工、装配和评价而避免设计缺陷,有效地缩短产品开发周期,从而降低产品的开发成本和制造成本。抓斗是起重机械的工属具,普通应用于港口、堆场和工矿企业中,对抓斗三维设计软件的开发及应用是很有必要的。 本文将三维造型技术与实例推理技术结合运用到抓斗设计领域,提出基于实例推理的抓斗设计流程,开发了一套抓斗三维设计系统。 本文采用至顶向下的建模方法和多配置的零件系列化设计方法建立了抓斗三维图型库。在零件的三维图型建模中考虑并定义了抓斗零部件的配合关系,保证了当某些零件或其局部部位尺寸进行改变时,三维模型中相关尺寸同时可进行相应改变,并在二维施工图中自动改变,从而有效地避免由于设计人员的疏忽可能带来的设计失误。 本文调查了抓斗的实际设计方法,发现其设计思路与实例推理的基本思想十分吻合,据此提出了基于实例推理的抓斗设计流程。一方面利于吸取已有产品的成功经验、同时符合企业设计人员的设计习惯,具有良好的实用性。同时结合三维造型技术,提出了抓斗产品实例的表达方法及检索方法。归纳目前抓斗设计制造经验,建立抓斗知识库和方法库以及设计规范库。 在SolidWorks软件平台上二次开发研制了一套形象直观、灵活友好、易于操作的三维抓斗设计系统。针对抓斗实例完成了产品查询模块,产品实例管理模块,和基于实例推理的新产品设计模块。针对抓斗设计计算完成了抓斗自重计算,斗容计算,颚板计算以及开闭斗能力验算模块。针对通用零部件还开发了零件库管理模块。在菜单的帮助下可实现抓斗的三维建模、虚拟装配、三维运动仿真、零件干涉检测、零件强度校核等功能,最后由三维模型自动生成新产品的施工图纸。 最后,利用所开发的抓斗三维设计系统完成了起重量为12吨的抓斗的设计,说明所开发的系统是成功的。
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