基于知識集成的CAPP系統，是將企業的企業中個人的、集體的、行業的知識和技能進行收集、整理、歸納，然后將這些工藝知識發送到需要的地方去，幫助企業實現工藝知識的重復使用。目的是將最恰當的工藝知識在最恰當的時間傳遞給最需要的人，幫助它們做出快速、準確的工藝工作。一方面，基于知識集成的CAPP系統強調工藝知識的積累、集成共享，因為工藝知識是實現工藝設計的基礎，工藝知識的共享才能使工藝知識創造更大的價值，知識共享是體現工藝知識的價值的關鍵所在；另一方面，工藝知識具有動態性，是不斷更新、豐富的過程，這就需要基于知識的CAPP系統對工藝知識進行管理，不僅要對已形成的工藝知識進行管理，還要對知識的形成過程進行管理。
本文針對面向知識的Capp集成系統的設計進行研究，論述了基于知識集成的Capp系統的框架設計、數據結構設計、系統功能設計及工作流程設計等，通過基于知識集成的工藝設計系統的應用，系統在設計過程中吸納工藝設計人員的工藝設計習慣和企業工藝設計標準，能夠顯著減少工藝設計中工作量，最終提高產品快速制造能力。
1 系統框架
基于知識集成的CAPP系統利用計算機技術、數據庫技術，以工藝知識資源庫為核心，以交互式設計、派生式設計和智能式設計為基礎，集成工藝知識庫管理、工藝文件格式化輸出和工藝上傳審批等模塊，提供與AutoCAD繪圖軟件以及Office文檔軟件的集成接口，并與PDM有效集成，充分利用PDM的用戶權限管理模塊、工作流程管理，是集工藝設計與工藝管理于一體的應用系統，集成系統體系結構如圖1所示。
圖1 基于知識的工藝設計集成系統體系結構
2 CAPP系統的數據交互設計
基于知識集成的CAPP系統是以網絡和數據庫為基礎，提供面向多任務和多用戶的并行工藝設計環境。基于知識集成的CAPP系統的數據結構如圖2所示。
圖2 基于知識集成的CAPP系統數據交互
基于知識集成的CAPP系統對知識分類，并進行知識的提取和存儲：從工藝設計手冊提取各種工序簡圖標注知識（包括尺寸公差、形位公差等），存儲在本地；從工藝設計師或者工藝專家以及特定的工藝數據中獲取經驗性知識和規則性知識，表示為決策規則知識，存儲在本地；從工藝文檔中提取實例性工藝知識和常用的工藝術語，表示為典型工藝、典型工序和工藝術語，提交到服務器；從企業標準、企業規定中提取約束性知識，表示為技術文檔，存儲在本地；從工序簡圖中提取典型的工序簡圖，通過AutoCAD ActiveX技術實現典型工序簡圖的參數化設計。利用PDM平臺使各種知識和相關數據高度集成和共享，為工藝設計方法提供知識支持，提高工藝設計效率。
3 CAPP系統的功能框架設計
基于知識集成的CAPP系統分為以下幾個功能模塊：制造資源管理、工藝知識庫管理、工藝設計及工藝文件管理。每個主要功能模塊再細分為若干子功能模塊，系統的主要功能模塊如圖3所示。
圖3 基于知識的CAPP系統功能結構
(1)制造資源管理，提供制造資源庫管理子系統，內置常用的工具庫、量具庫、設備庫、材料庫等，允許用戶自由擴展，建立有自身特色的資源庫，在工藝設計時，作為工藝知識引用；
(2)工藝知識庫管理，能夠通過典型工藝、典型工序、工藝術語和典型工序簡圖子系統以及常用的技術文件對企業的工藝知識不斷擴充，不斷的積累工藝設計經驗和數據；
(3)工藝設計，以知識庫為核心建立交互式、派生式和智能式工藝設計方法。總結歸納出小口徑炮彈領域內的專家知識，利用DEST專家系統開發工具建立工藝路線知識工程，實現智能式工藝設計中工藝路線的智能設計；
(4)工藝文件管理，通過與PDM集成，完成工藝審核、工藝文檔管理及工藝知識共享；采用個人工作區，方便工藝人員對工藝文件及工作流程進行查看。
4 CAPP系統的工作流程
基于知識集成的CAPP系統的工作流程如圖4所示，用戶首先從PDM用戶信息庫中讀取用戶信息登錄基于知識集成的CAPP系統，從PDM客戶端查看工藝任務后從交互式工藝設計、派生式工藝設計、智能式工藝設計中選擇一種合適的工藝設計方法在工藝知識庫的輔助下進行工藝設計，設計完成后通過工藝輸出系統將工藝信息進行整合輸出到word文檔中，并與相關工藝數據共同提交到PDM平臺，在事先定義好的審核流程進行工藝審核，通過則提交到PDM庫中，否則重新設計；通過的工藝可以進行申請典型工藝審核，不斷積累企業的典型工藝知識；用戶還可以將通過的工藝和典型工藝中的工序進行申請典型工序審核，以備在工藝設計中將一條工序整體引用。
圖4 基于知識CAPP系統流程圖
5 結束語
綜合上述分析，我們知道，該系統的成功開發，可以為企業的生產帶來以下幫助：
(1)能夠為各用戶提供工藝設計資源，各用戶圍繞統一的產品信息關系模型進行工藝設計的各項工作，實現系統內部各用戶之間的信息共享和集成。
(2)針對企業多品種小批量生產且新工藝不斷增加的實際情況，建立了以交互式為基礎，結合派生式和基于專家系統的智能式的工藝設計方式。
(3)實現了對知識分類，對公共制造資源、用戶提交的零件典型工藝庫、零件典型工藝方案、工藝術語、典型工序簡圖、工藝文件文檔等進行有效管理，完成知識的動態管理，實現知識的不斷擴充和積累。
(4)實現對工藝設計結果進行統一的管理，通過與PDM集成，利用PDM工作流和結構配置模塊實現工藝文檔的上傳、校核、審查、審核、標準檢查、審定、批準，實現工藝數據的共享。
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本文標題：面向知識的CAPP集成系統的設計
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