支持网络制造的协同工艺设计系统关键技术研究

发布时间：2020-06-07 09:08

【摘要】：网络制造(Network-based Manufacturing,NM)已成为现代制造业的主要发展趋势之一。计算机辅助工艺规划(Computer Aided Process Planning,CAPP)作为实施网络制造的重要使能技术,其网络化和协同性是CAPP 在网络制造中成功应用的关键。本文结合国家863 计划项目和实际工程项目,对支持网络制造的协同工艺设计系统(NM-COCAPP)若干关键技术与实现方法进行了研究。首先,分析了支持网络制造的协同工艺设计的需求,构建了由用户层、应用程序服务器层和数据库服务器层构成的总体框架,并介绍了其中若干技术基础。接着,研究了网络制造环境下的工艺设计的过程协同技术。分析了网络制造环境对协同工艺设计的要求,提出了支持网络制造的协同工艺设计概念与内涵,在此基础上建立了支持网络制造的协同工艺设计模型,并研究了工艺设计任务分解、协同工艺设计过程管理与控制等问题。讨论了网络制造环境下制造资源的建模与共享问题,提出了基于XML 的制造资源模型。然后,探讨了支持协同工艺设计的信息建模与集成技术。建立了基于PSL 的工艺描述信息模型,并建立了该模型向XML 的映射,形成基于XML 的分层工艺描述模型。构建了基于CORBA 和XML 技术的工艺信息集成框架,有效地解决了动态联盟内部的工艺信息集成问题。应用上述理论研究成果,开发了原型系统NM-COCAPP,讨论了系统功能结构与运行流程,介绍了部分功能的运行实例。最后对研究工作进行了总结与展望。
【图文】：

设备资源模型

3.5.3 基于 STEP 的制造资源模型到 XML 的映射STEP Express 到 XML Schema 的映射主要是数据结构之间的映射，把 Express 的数据类型转换为XML中的标记，并把数据结构用XML Schema表示出来。由于Schema使用的是 XML 语法，可以用 XML 解析器来解析，并且它提供了丰富的数据类型和数据类型定义机制，使得 Express 的元对象与 Schema 中的元素可以直接映射。它不但可以表达 Express 中实体定义的内容，还同时描述了了实体的结构定义。基本映射关系如下表 3.1：表 3.1 Express 与 XML 映射关系Express XMLENTITY Element TypeENTITY instance ElementENTITY attribute Element AttributeENTITY function Element依据图的层次结构，采用 XMLSpy2004 软件构建了 XML 模型，如图 3.8 和图 3.9所示：

刀具资源,协同工艺设计

图 3.9 刀具资源模型的 XML Schema 定义3.6 本章小结本章首先分析了网络制造对协同工艺设计的要求，，进而总结出了网络制造协同工艺设计的内涵与特点。在分析基础之上，构建了支持网络制造的协同工艺设计模型，指出了工艺设计任务分解、协同工艺设计过程管理和制造资源的共享等问题是协同工艺设计中的关键技术。接着分别深入探讨了这三个关键技术。对于工艺设计任务的分解提出了四种分解的依据；协同工艺设计过程的管理提出了一种分布式工作流的协同工艺设计过程管理；制造资源的共享问题上提出了一种反映资源基本信息、状态信息和能力信息的模型，并实现了模型向 XML 的转化。本章主要探讨了在设计过程层面上实现协同工艺设计的关键技术，协同工艺设计还必须从数据层面上得到支持，即工艺信息的集成问题，下章将重点讨论这个问题。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH162

【引证文献】