基于本体的航天企业三维工艺指导知识表达及自组织方法研究

摘要

随着信息技术、网络技术的迅猛发展，制造业正经历着革命性的变革，数字化趋势不断冲击着传统而落后的作业模式。随着ERP、MES等信息化系统的不断推进，企业纷纷开始加入数字化、无纸化的行列。特别是在“全三维”概念提出之后，要求工艺指导信息在制造各个环节之间的传递从二维平面、纸质的模式转向三维立体、数字的模式，传统纸质方式与数字化之间的矛盾正激化着人类制造工程历史上的一次必要革命。因此如何在“全三维”这一全新的生产方式下为作业人员提供优于传统模式的基于工艺信息的作业指导，具有广阔的应用前景和深厚的现实意义。
　　 本文在分析航天制造企业生产现状特别是工艺方面现状的基础上，对三维工艺信息应用系统进行了需求分析，构建了面向航天制造企业的三维工艺信息应用系统的体系架构，进而运用UML建模工具建立了系统功能建模。研究了基于本体的三维工艺指导信息知识表达方法，结合三维工艺指导信息的特点，基于本体技术，运用Protégé本体建模软件构建了相关本体模型，并基于OWL进行了本体描述。在此基础上，研究了基于多维视图关系本体的三维工艺指导信息在线自组织方法，提出了多维视图的概念，构建了三维工艺指导信息的多维视图表示结构和分维度表示方法，同时研究了三维工艺指导信息的在线自组织策略，并基于描述逻辑推理给出了在线自组织实例。
　　 最后，基于上述关键技术的研究，通过运用JAVA、JENA、JSP/Servlet等相关技术，结合应用企业对系统的具体功能需求，开发了三维工艺信息应用系统原型，并通过部分典型运行实例验证了系统的有效性与可行性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外相关研究综述

1．2．1 三维工艺的研究现状

1．2．2 知识表示的研究现状

1．2．3 本体论的研究现状

1．3 课题来源及主要研究内容

1．3．1 课题来源

1．3．2 主要内容及组织结构

2 面向航天制造企业的三维工艺信息应用系统总体设计

2．2 系统需求分析

2．2．1 航天制造企业现状分析

2．2．2 航天制造企业功能需求

2．3 系统总体方案设计

2．3．1 总体框架设计

2．3．2 系统UML建模

2．4 系统实现的关键技术

2．4．1 三维工艺指导信息知识模型的构建

2．4．2 三维工艺指导信息的在线自组织方法

2．5 本章小结

3 基于本体的三维工艺指导信息知识模型

3．1 基于本体的知识表示

3．2 基于Protégé的本体构建

3．2．1 二维环境下的工艺知识

3．2．2 三维环境下的工艺知识

3．2．3 三维工艺指导信息知识的本体模型

3．3 基于OWL的本体描述与存储

3．4 本章小结

4 基于多维视图关系本体的三维工艺指导信息在线自组织方法

4．1 三维工艺指导知识的多维表达和分维度表示

4．2．1 三维工艺指导知识的多维表达方法

4．2．2 三维工艺指导知识的分维度表示方法

4．2 基于多维视图关系本体的三维工艺指导信息在线自组织

4．2．1 基于多维表达的自组织策略

4．2．2 三维工艺指导知识的多维视图关系描述

4．2．3 三维工艺指导知识的多维视图描述逻辑

4．3 基于描述逻辑推理的在线自组织实例

4．4 本章小结

5 面向航天制造企业的系统实现技术

5．1 系统环境

5．1．1 系统开发环境

5．1．2 系统运行环境

5．2 系统开发与实现

5．2．1 系统网络结构

5．2．2 系统功能结构

5．4 系统界面设计与实现

5．4．1 可视化管理模块

5．4．2 专用工艺管理模块

5．4．3 通用工艺管理模块

5．4．4 其他功能模块

5．5 本章小结

6 总结与展望

6．1 全文工作总结

6．2 不足和展望

致谢

参考文献

附录