● 摘要
现代水面舰船焊接建造过程庞大而复杂，如何应用知识工程技术设计舰船焊接故障知识模型，并对经验知识进行相似比较和管理，是焊接制造过程工艺可靠性设计中的关键技术，对提高我国舰船焊接制造质量和焊接制造工艺水平尤其重要。在对焊接制造过程的管理中，收集、组织和存储各种焊接经验信息，特别是围绕焊接故障问题的各种信息是重点之一。本文针对以上关键技术进行了集中分析研究，并结合我国某型号水面舰船的生产制造的需求和具体工程实例，对焊接工艺故障数据收集、故障知识表示和统计分析技术进行了系统的分析研究，并对故障知识库的实现进行了软件的需求分析和概要设计，给出了开展水面舰船焊接工艺可靠性设计分析的思路和方案。首先，分析了知识工程技术以及舰船焊接制造工艺过程，对应用知识工程技术来建立焊接故障知识库的方案进行了可行性研究；其次，具体研究了实现焊接故障知识库的关键技术，如知识模型的建立、通用知识的相似匹配与比较排序方法、知识库的维护工作、舰船焊接工艺故障知识的具体概念分类以及从生产人员和生产资料中收集整理故障知识的方法；然后，结合具体舰船焊接部件进行了对故障知识模型的验证和展示了集成开展焊接PFMEA（Process Failure Modes Effect Analysis）应用的方式；最后，对集成了PFMEA分析功能的舰船焊接工艺故障知识库系统进行了软件需求分析和初步概要设计。本文提出的应用知识工程技术建立焊接工艺故障知识库，并与PFMEA技术相结合来提高工艺可靠性的思路和方案，在国内具有创新性；应用“概念距离”方法，突破了实现焊接工艺故障知识库的关键技术；按照知识模型对大量舰船焊接工艺资料的分析整理，充实了故障知识库；对系统软件的概要设计，满足了系统主要的功能需求。但对舰船焊接工艺可靠性的研究还处于起步阶段，还需要后续人员花费巨大的精力和时间进一步完善。