面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法技术

本发明专利技术公开了一种面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法，属于航空宇航制造技术领域。所述的描述方法包括对工艺知识进行分类、确定各个知识单元之间的层次关系，将确定的层次关系映射到飞机结构件加工工艺，构建概念模型。本发明专利技术基于用户的视角，重新回归到概念模型的本质，将现有的飞机结构件加工设计的工艺知识与工厂实际加工场景流程相对应，研究飞机结构件加工工艺规划的思路，模仿工艺人员进行工艺规划的工作流程，确定概念模型的描述形式，更能充分发挥作为实现用户与数据库设计人员之间的无障碍交流的语言的作用，也更具有实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空宇航制造
，具体涉及一种面向飞机结构件工艺设计领域的工艺知识概念模型描述方法。
技术介绍
概念模型，是面向用户和现实世界的、用于信息世界的数据模型，它与DBMS(数据库管理系统)无关，是现实世界到信息世界的第一层抽象，它的核心是对于现实世界的了解与描述的，通过它，实现用户与数据库设计人员之间的无障碍交流。它主要用来描述一个单位的概念化结构，所以，一方面，概念模型需要具有比较强的语义表达能力，对应用中各种语义知识进行直接方便的表达；另一方面概念模型需要做到简单、清晰、易于用户理解。对概念模型的深入研究始于美国国防部建模与仿真办公室(DMSO)，在1995年10月，DMSO发布的“建模与仿真主计划”中就把任务空间概念模型(CMMS)作为建模与仿真技术框架的三大技术标准之一。研究到现在，已有概念模型的构建可从总体上分为静态模型和动态模型两类。其中，静态模型概念建模方法包括：实体——关系(ER)方法(采用图形的描述方式，由实体、属性和关系构成。这种建模方式最初是作为数据库模型设计工具而提出的，它受到传统数据模型的局限，当分析较复杂问题时会带来不必要的、更大的复杂性。同时，这种方法也不符合人们的思维习惯，缺乏自然性和直接性。)ORM(对象—角色)建模方法，它依照自然语言来表示模型，用角色来描述对象与对象之间的关系，并且可以在概念层和逻辑层之间进行映射，在建模思想上有重大的突破，把事物的属性分离出来作为建模研究的对象，强调表述的规范化，强调建模流程，所建的模型具有唯一约束性，稳定性强，在建模过程中使用自然语言描述来强调表达的规范，弥补图形的不足，并且能够从ORM模型中提取出ER信息模型。静态模型概念建模方法是图形的描述方式，由实体、属性和关系构成。这种建模方式最初是作为数据库模型设计工具而提出的，它受到传统数据模型的局限，当分析较复杂问题时会带来不必要的、更大的复杂性。同时，这种方法也不符合人们的思维习惯，缺乏自然性和直接性。动态模型概念建模方法包括：面向功能的概念模型建模(建模方法主要由基于功能的建模方法所主导)。面向过程的概念模型建模(面向过程的建模方法偏重于对系统动态特征如活动、状态等的描述，而对系统的静态特征如结构、功能方面描述能力较差，不能全面描述系统的特征)。向对象的概念模型建模：面向对象的建模采用构造模型的观点。在模型的构建过程中，各个步骤的共同目标是构造一个问题域的模型，在分析阶段把业务系统分解成实体及其关系，建模阶段则是解决这些实体和关系如何实现的问题。基于本体的概念模型建模(本体论研究的实体存在本质是独立于任何语言而存在的。人们从哲学中借用本体这一概念用于信息科学领域，通过对实体存在本质的研究为各种不同系统之间的知识(或资源)共享和互操作提供手段，达到知识表示、共享和重用的目的)。动态模型概念建模方法以任务为中心，时效性较好，针对性强，但对问题域的定义不完整，忽略了对内涵(Inclusion)、结构(Structure)定义描述。程序跟知识的融合，随着复杂问题的不断涌现，导致用一个统一的算法模式解决所有问题的难度加大，同时出现问题知识与算法都需要进行更新修正，工作量大且难度较高。概念模型的开发是一个充满主观色彩的工作，其具有特定领域适用性。对不同的领域进行研究，提炼出来的概念模型都不一样，大多数时候，并非现有的概念模型可用于照搬套用的，概念模型的确非常之重要，概念模型的质量对整个系统的影响至关紧要。一般来说，构建概念模型的过程与程序员的关系并不大。最适合进行这项活动的人，应该是那些对该领域工作流程熟悉的人。在飞机结构件加工工艺设计领域，加工方法是最重要的东西，进行概念模型的构建，核心也在于此。比如壁板怎么加工通过这个概念模型如何表达出来，研究飞机结构件加工工艺规划的思路，模仿工艺人员进行工艺规划的工作流程，利用这一思路来建立概念模型，具体领域具体研究，上述现有的概念模型描述方法都是以数据为核心的表达方式，而在飞机结构件工艺设计领域工艺方法是以方法为核心的，现有的技术解决不了，因此有必要研究一种新的概念模型建模方法，扩展原有建模方法的描述方式，针对该领域需求根据现有的知识特点，研究提出一种新的描述方式，增强仿真模型描述的完整性，使得仿真应用更符合客观实际。
技术实现思路
本专利技术紧紧围绕飞机结构件加工工艺设计领域的要点即加工方法，提出了一种新的基于用户视角的面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法。所述的描述方法包括如下步骤：第一步，对工艺知识进行分类，包括分别为复合知识单元、原子知识单元、属性知识单元和决策知识单元。第二步，确定各个知识单元之间的层次关系。第三步，将确定的层次关系映射到飞机结构件加工工艺，构建概念模型。本专利技术的优点或者有益效果在于：(1)本专利技术技术方案紧紧围绕飞机结构件加工工艺设计领域的要点即加工方法，基于用户的视角，重新回归到概念模型的本质，即原生态知识或者数据的表示，确定概念模型的描述形式，更能充分发挥作为实现用户与数据库设计人员之间的无障碍交流的语言的作用，也更具有实用性。(2)本专利技术技术方案结合工艺设计工作流程的线性特征，确定了概念模型描述的结构即层次结构，充分考虑与符合了飞机结构件工艺领域特点。(3)本专利技术从\映射现实世界\的角度考虑，将现有的飞机结构件加工设计的工艺知识与工厂实际加工场景流程相对应，研究飞机结构件加工工艺规划的思路，模仿工艺人员进行工艺规划的工作流程，利用这一思路来建立概念模型，站在用户的视角，针对具体领域具体研究，提出工艺知识概念模型描述方法。附图说明图1是本专利技术提供的基于用户视角面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法流程图。图2是数据库开发技术员作为用户使用本专利技术的描述方法进行工作的流程图。图3是工厂加工工艺员作为用户使用本专利技术的描述方法进行工作的流程图。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供一种基于用户视角面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法，如图1所示流程，所述方法包括如下步骤：第一步，对工艺知识进行分类。飞机结构件零部件加工工艺知识，来源于行业领域专家的经验及实际操作加工经验，这些经验多以自然语言的形式存在，通过对这些经验的整理，得出自然语言表达的知识要点，将所述的知识要点分为四个知识单元类型，分别为复合知识单元、原子知识单元、属性知识单元和决策知识单元。所述的复合知识单元再向下分出的知识单元中包含复合知识单元、原子知识单元两种中至少一种的知识单元；所述的原子知识单元不可再向下分出复合知识单元或者原子知识单元的知识单元；所述的属性知识单元是指复合知识单元或者原子知识单元的对应的属性知识；所述的决策知识单元是指进行决策的经验规则类知识单元。所述的复合知识单元如下：1.工艺知识：包括工艺领域、属性知识、工艺方法集；2.工艺资源：包括机床、刀具、毛坯；3.工艺方法集：由工艺流程组成；4.工艺流程：包括工艺产品、工序；5.工艺产品：包括属性知识及加工特征；6.工序：包括加工机床、夹具、工序内容、属性知识；7.工序内容：由工步组成；8.工步：包括加工刀具、属性知识、切削参数；所述的原子知识单元如下：1.工艺领域：飞机结构件加工工艺领域；2.刀具(具有属性：刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步，对工艺知识进行分类，包括分别为复合知识单元、原子知识单元、属性知识单元和决策知识单元；第二步，确定各个知识单元之间的层次关系；第三步，将确定的层次关系映射到飞机结构件加工工艺，构建概念模型的描述方法。

【技术特征摘要】
1.一种面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步，对工艺知识进行分类，包括分别为复合知识单元、原子知识单元、属性知识单元和决策知识单元；第二步，确定各个知识单元之间的层次关系；第三步，将确定的层次关系映射到飞机结构件加工工艺，构建概念模型的描述方法。2.根据权利要求1所述的一种面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法，其特征在于：所述的复合知识单元包括：(1).工艺知识：包括工艺领域、属性知识、工艺方法集；(2).工艺资源：包括机床、刀具、毛坯；(3).工艺方法集：由工艺流程组成；(4).工艺流程：包括工艺产品、工序；(5).工艺产品：包括属性知识及加工特征；(6).工序：包括加工机床、夹具、工序内容、属性知识；(7).工序内容：由工步组成；(8).工步：包括加工刀具、属性知识、切削参数；所述的原子知识单元包括工艺领域、刀具、机床、毛坯、切削参数、加工特征、切削液、夹具；所述的属性知识单元具体包括工艺知识属性知识、刀具属性知识、机床属性知识、毛坯属性知识、工序属性知识、工艺产品属性知识、工步属性知识和切削参数属性知识；所述的决策知识单元包括加工机床决策知识、夹具决策知识、加工刀具决策知识和切削参数决策知识。3.根据权利要求1所述的一种面向飞机结构件工艺设计的工艺知识概念模型描述方法，其特征在于：所述的层次关系包括八个...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫光荣，余丹，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11