● 摘要
目前,复合材料已经在飞机结构中开始大面积的应用,但是一些企业依然完全依靠技术人员凭经验完成成型工艺的设计和复合材料的选择工作。整个过程需要查阅许多纸质手册、历史资料,浪费了大量时间和精力,同时技术人员个人知识经验的有限性也造成设计结果难以最优化,这样制约了企业设计效率和设计质量的提高。本文以某航空企业的实际情况为依据,构建了一个高针对性的飞机复合材料构件工艺设计知识库系统,旨在固化存储企业的选材和成型工艺设计准则、规定、表达式以及专家经验等知识,实现知识共享和知识重用的功能,从而减少查阅资料、规定的时间和人力投入,最大限度地减少重复性设计工作,提高企业的设计效率和质量,提高市场竞争力。
首先,介绍了课题来源企业的生产实际需求,依据企业实际情况,选用B/S结构作为本知识库系统的体系架构,同时根据选材和成型工艺领域的知识特点设计选用了基于实例的知识模型和基于评判准则的知识模型作为存储选材和成型工艺知识的知识模型。
然后,着重介绍了系统核心推理环节的两大推理算法—基于实例的推理和多因素模糊综合推理。在充分考虑成型工艺设计知识特点的基础上,改良设计了基于实例推理中相似实例检索所用的相似度计算算法。同时,结合模糊综合评判法,设计了多因素综合推理算法用于完成成型工艺决策。
最后,介绍了系统各功能模块的系统实现过程,其中有主要功能模块—辅助选材模块和成型工艺设计模块。辅助选材模块包括计算机辅助选材功能,成型工艺设计模块则可以实现相似实例检索、辅助成型工艺决策、成型工艺参数计算和工序安排功能,工序安排功能中利用XML技术实现了与本地客户端CAPP系统的数据交换。紧接着,还阐述了用于检索和维护工艺规范和工艺技术经验知识的工艺规范经验管理模块的实现过程,其中重点介绍了以关键字检索doc、pdf等格式文档的关键字检索算法的运行原理。在文章结尾部分,介绍了知识库维护模块和系统维护模块的系统实现过程。
该知识库系统很好地解决了企业选材和成型工艺设计过程的知识没有固化、不能知识共享和知识重用的问题,其中推理机制的设计充分地考虑了实际生产情况,可以高效的利用知识库中的知识辅助技术人员完成设计,有助于企业的生产效率和设计质量的提高,完善了企业的信息化、数字化体系,有利于企业的可持续发展。