El estado actual y el análisis de la investigación de la tecnología CAPP
El estado actual y el análisis de la investigación de la tecnología CAPP
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La planificación de procesos asistida por computadora (Planificación de procesos asistida por computadora, CAPP) se refiere al uso de software y tecnología de hardware y entorno de soporte, el uso de cálculo numérico por computadora, juicio y razonamiento lógicos y otras funciones para formular la proceso de mecanizado de partes. El uso del sistema CAPP para completar cálculos de parámetros relevantes y generar rutas de proceso basadas en información de fabricación a través de la interacción persona-computadora tiene un papel importante en la reducción de la intensidad de trabajo del personal, la mejora de la eficiencia de la producción y la mejora de la estandarización del producto. |
La tecnología CAPP se originó en la década de 1960. En 1965, Niebel aplicó la tecnología informática al diseño de procesos. En 1969, Noruega lanzó oficialmente el primer sistema CAPP AUTOPROS del mundo y lo comercializó en 1973. En 1976, CAM-I lanzó el sistema de planificación automatizada de procesos CAM-I, que fue un hito en la historia del desarrollo de CAPP. En 1985, la Academia Internacional de Ingeniería de Producción (CIRP) celebró un seminario CAPP en Japón para definir formalmente el concepto de CAPP. En las décadas siguientes, la tecnología CAPP se desarrolló rápidamente. El sistema CAPP actualmente en uso en el país y en el extranjero se divide principalmente en búsqueda
Hay cuatro tipos de sistemas expertos: tipo, tipo derivado, tipo generativo y sistema experto CAPP. Las principales aplicaciones se muestran en la siguiente tabla.
| Tipos | Principio | Aplicación | Problema |
|---|---|---|---|
| Buscar | Basado en la organización técnica del grupo, el sistema de gestión de archivos técnicos que extrae el proceso estándar según el número |
Recuperación del sistema CAPP para piezas del eje ； Sistema CAPP para la recuperación de piezas de chapa francesa |
El número de procesos estándar es limitado y la flexibilidad del proceso es escasa y no se puede adaptar a la tendencia de desarrollo actual de la industria manufacturera. |
| Derivado | Según la pieza de destino y la geometría de la pieza y la similitud del proceso en la base de datos, se empuja el conocimiento del proceso correspondiente. | Sistema AUTOPROS, sistema TOJICAP, sistema WLCAPP, sistema THCAPP-1, etc. | Dependen de datos históricos y carecen de lógica en la toma de decisiones. |
| Alianzas | Use algoritmos lógicos para tomar decisiones basadas en la biblioteca de reglas de proceso y use tablas de decisión o árboles de decisión para tomar decisiones de método de proceso | Sistema APPAS, sistema CAPSY, sistema BITCAPP. | El establecimiento de la base de reglas requiere una definición humana, y la enorme carga de trabajo da como resultado una baja tasa de utilización; el algoritmo lógico tiene poca flexibilidad y es difícil de modificar y expandir. |
| Experto en Sistemas | Tomar decisiones basadas en algoritmos heurísticos para el razonamiento del conocimiento de procesos. | Sistema MetCAPP | Mejorar efectivamente la eficiencia de procesamiento del sistema CAPP, pero la expresión del conocimiento y la lógica de toma de decisiones aún no están completamente maduras. |
Con el desarrollo de la industria de fabricación aeroespacial, existe una demanda creciente de diseño de procesos rápidos de piezas de naves espaciales, y los sistemas expertos se han convertido gradualmente en un punto de acceso para la investigación. El contenido principal de la investigación es la expresión del conocimiento del proceso, el establecimiento automático y la actualización de la base de reglas de decisión y la inteligencia de la planificación de la ruta del proceso.
El conocimiento del proceso es la base del diseño del proceso. El conocimiento de los procesos tradicionales generalmente se expresa en lenguaje natural y tiene una estructura deficiente, lo que no es propicio para el reconocimiento y procesamiento por computadora. Por lo tanto, el grado de estructura del conocimiento del proceso afecta directamente la eficiencia del trabajo del sistema CAPP. En la investigación sobre el método de expresión del conocimiento de procesos, se han formado principalmente los siguientes métodos, como se muestra en la siguiente tabla.
| Método | Ámbito de aplicación | Advantage | Defecto |
|---|---|---|---|
| Representación lógica de predicados | Adecuado para describir conocimientos colectivos como datos de proceso | Método de razonamiento formal con lógica completa, método clásico basado en razonamiento de restricciones | No apto para el proceso de expresión y el conocimiento esclarecedor; falta de principios organizativos, gran base de conocimientos y escasa eficiencia de razonamiento. |
| Expresión de producción | Reglas de decisión para la selección de métodos de procesamiento, selección de recursos de fabricación, etc. | Cercano a la forma del pensamiento humano, fácil de entender; reglas independientes, fáciles de actualizar; estructura clara, propicia para que los usuarios comprendan y aprendan conocimientos expertos. |
Cercano a la forma del pensamiento humano, estructura clara y fácil de entender; No se puede describir con eficacia el conocimiento complejo. |
| Representación de la red semántica | Adecuado para describir conexiones entre conocimientos de procesos complejos | La expresión intuitiva de la estructura de la entidad, los atributos y las relaciones de asociación es similar al lenguaje natural, que favorece la comprensión de sistemas complejos; | No es adecuado para un conocimiento regular; el ámbito de expresión es limitado. Una vez que demasiados nodos dan como resultado una estructura de red compleja, es difícil continuar con el razonamiento. La representación de ontología es adecuada para la descripción del modelo de información de conocimiento de procesos |
En resumen, los problemas actuales del sistema CAPP son:
- (1) En la actualidad, el conocimiento de procesos todavía se expresa mayoritariamente en lenguaje natural, con una estructura deficiente, lo que no favorece el reconocimiento y la aplicación de las computadoras. Para introducir el diseño de procesos asistido por computadora y mejorar la eficiencia del diseño de procesos, la expresión estructurada del conocimiento del proceso es el primer problema a resolver.
- (2) Debido a la lógica inmadura de la toma de decisiones, el método de construcción de la base de reglas tiene un bajo grado de inteligencia, lo que limita el desarrollo del sistema CAPP y hace que el sistema existente sea incapaz de adaptarse al "multi-type, small-batch "modelo de producción.
- (3) La mayoría de los sistemas CAPP aún no han alcanzado la madurez en los métodos de planificación para la ruta general del proceso y aún dependen de la preparación manual por parte del personal del proceso, lo que resulta en una baja eficiencia del diseño del proceso. Por lo tanto, cómo establecer un modelo de conocimiento de procesos estructurado, realizar la construcción automática de la base de reglas para la toma de decisiones y la planificación inteligente de las rutas del proceso son las principales direcciones de desarrollo del sistema CAPP actual.
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