1.绪论
注塑模是工业产品生产中的重要工艺装备,主要应用于制造和加工工业。随着科学技术的飞速发展,制造业对模具设计水平的要求越来越高。从模具企业来看,模具设计水平是企业保持市场竞争优势的核心所在。模具设计过程是知识密集型的设计过程,是集知识的采集、加工、应用于一体的创新过程,设计水平是企业核心知识资源的综合体现。目前我国模具企业的高水平模具设计人才缺乏,模具设计人才培养难度大,培养成本高,模具设计人员的学历水平普遍偏低,这些己成为制约模具技术发展的瓶颈。注塑模设计离不开知识技术和设计经验,对设计人员的设计经验和技术的依赖程度很高,尤其是对存在于设计人员潜意识中的设计经验这类隐性知识依赖程度较大,而这些隐性知识很难用文本描述出来,传递给其他设计人员。
注塑模设计知识是模具企业核心的知识资源,加强对设计知识的研究可以有效地提高模具企业的核心竞争力。如何有效地对设计知识进行分类,描述并针对不同的知识类型采用不同的管理方式,成为模具企业提高模具设计水平的关键所在。对注塑模设计知识的表达与管理方法的研究是知识管理系统研究的重要内容。结合目前知识管理的研究成果,采用新的方法研究注塑模设计过程中的设计知识,为企业提供设计知识管理的新思路。提高模具企业的设计知识的管理水平,从而实现注塑模设计经验的有效积累,减少对设计者经验的依赖,降低注塑模设计的门槛。
1.1课题研究的背景
注塑模工业在激烈的市场竞争中,得到了快速的发展。但是各方面的问题也暴露了出来。如何快速的响应市场变化,快速按时的完成模具的设计是一个十分突出的问题。随着新材料、新工艺的应用,高精度、•复杂结构模具的需求量增大,模具设计所受的约束越来越多川。注塑模设计是一个强经验弱理论的设计,传统的模具设计在很大程度上依赖于模具设计人员的经验,设计制造过程中会涉及很多的信息、资料和数据。模具企业在接到订单时,设计人员就要根据客户的需要设计相应的模具。对于经验丰富的设计师及专家们来说,并不是难事。但对于初学者及经验少的设计人员而言,却不知道如何着手,因为模具知识专业性很强,进入模具设计的门槛较高。
通过对注塑模理论、数据库技术、网络编程等的研究,开发基于Web的面向模具企业的注塑模设计知识管理系统。在这个系统中,存储了大量的注塑模设计知识,可能是模具行业的基础知识、设计经验公式及模具实例等。把这些知识分类进行管理,并提供有效的查询接口,设计人员根据设计需要找到有效的知识,从中获得思路和灵感,用来辅助模具设计。对高水平设计人员来说,为模具设计提供一个参考,对其他人员而言,则是一个学习的过程。利用Web技术能让系统中知识的获取不受时间和空间的制约,带来更大的方便。设计人员通过网络进入系统,能快速找到所需的注塑模设计知识,解决设计时遇到的困难,完成模具设计。同时可以将新的设计知识添加到系统中,使系统更完善、丰富。这样,企业的设计经验保存下来,提高了企业的模具设计水平。
1.1.1国内外注塑模设计知识管理的研究现状
在注塑模方面,知识系统的应用有很多。国内一些研究机构对塑件材料选择、模具报价系统、注塑机型号选择、模架的选型及塑件工艺CAPP等方面的应用系统做了一些有意义的尝试,通过实践证明了在注塑模设计制造过程的某个阶段、某个项目或整个过程中是可行的且有意义的。在注塑模领域内,知识系统有用于模具设计的,也有用于模具制造的,还有用于模具企业管理的。主要体现在以下三个方面:
①模具CAD/CAM系统:针对某一类型的模具,依托Pro/E等工程软件,进行二次开发,实现局部结构设计的自动化。
②模具企业的制造知识系统:模具企业网络化制造系统,塑件工艺CAPP系统等。
③模具企业的管理系统:如模具企业PDM,模具企业ERP等。
(l)国外研究现状
欧美、日本等模具技术发达国家和地区均投入了大量的资金和财力进行以知识为驱动的模具智能化设计软件的研究和开发,并取得了一定的成果。日本东京大学的Kimural等与松下电机有限公司合作进行了基于知识的注塑模具设计专家系统开发,该系统能够获取专家的经验并转化为知识库对模具设计进行指导,系统在手机外壳注塑模具设计上的应用取得了较好的效果闭。英国LoughboroughUniversity的Gunendran等对人工神经网络技术支持下的模具设计信息和知识平台进行了研究,以实现模具设计知识的获取及模具智能化协同设计。德国的Linb等对基于知识的注塑模型腔数量的智能化确定方法进行了研究。Wen-RenJong、Chun-HsienWu、Shia-ChungChen、HwaiHaiChiang等人的研究旨在开发一个以知识为基础的集成模具设计过程的导航系统。基于知识导航系统帮助新产品在最短的时间内进入市场,同时满足每个客户的个性化需求。
2.模具企业实地调研分析
2.1引言
为了弄清楚我国模具企业的现状和特点,了解我国模具企业存在的问题,为课题项目提供参考。我和同学梁强一起来到了江苏省常州市长三角模具城市场调研,我们先后参观了湖塘科达精密模具公司、张顺模具有限公司、伟昌模具厂、湖塘精扬模具厂、一鸣数控精雕机厂、时间模具公司、宏达模具材料有限公司及常州精佳模具有限公司等三十几家模具企业。了解企业的规模、生产设备以及模具产品的生产情况。长三角模具城的模具企业从企业规模上来说,大多数是中小型企业,甚至有些是家庭作坊式的,主要负责模具的加工。这种家庭作坊式的小企业一般是协助中型模具企业的生产,它们一般没有自己的设计部门。从公司业务来看,模具城的企业主要包括模具设计企业、模具生产制造企业以及集设计与制造于一体的模具企业。
3 面向模具企业的注塑模设计.................... 23-40
3.1 引言................... 23
3.2 注塑模具简介................... 23-24
3.3 注塑模设计知识表达................... 24-38
3.4 注塑模设计知识管理方式................... 38-39
3.5 本章小结................... 39-40
4 体现"云技术"理念的注塑模知识管理................... 40-55
4.1 引言................... 40
4.2 "云技术"的理念................... 40-41
4.3 系统的体系结构 ...................41-44
4.4 系统的各个功能模块设计 ...................44-54
4.5 本章小结 ...................54-55
5 体现"云技术"理念的注塑模知识管理................... 55-72
5.1 引言................... 55
5.2 模具实例模块的实现 ...................55-63
5.2.1 数据库设计 ...................55-61
5.2.2 功能实现的代码................... 61-63
5.3 模具百科模块的实现................... 63-66
5.4 在线计算校核模块的实现................... 66-68
5.5 标准件模块的实现 ...................68-71
5.6 本章小结................... 71-72
结论
总结全文,本人的主要研究工作包括以下几点:
(l)本文作者在常州市长三角模具城的调研过程中,发现了模具企业存在的问题,主要包括模具企业设计人员的学历普遍偏低,企业间的设计知识资源共享不足,企业技术资料文档的管理不科学。
(2)针对模具企业的设计人员学历偏低问题,在注塑模设计知识的表达和管理上,应以符合设计人员思维,便于理解和学习,方便管理为原则。将知识分为文本知识、计算校核公式、注塑模标准件及注塑模实例。对于注塑模实例,重点从塑件特征和模具结构来描述。文本知识采用模具百科来管理;计算公式利用网络在线计算方式管理;标准件与模具实例存储在数据库。
(3)为解决模具企业内及模具企业间知识资源的共享,把“云计算”的理念引入注塑模设计知识管理系统,构建了注塑模设计知识管理系统的架构,将知识分为私有知识和公共知识,其中公共知识能实现注塑模设计知识在模具企业间的完全共享和充分利用。私有知识能在企业内部实现共享,既保证安全性,又能实现知识的充分共享。
(4)为解决模具企业技术文档资料管理不科学的问题,按知识的在注塑模设计过程中作用分为模具百科模块、在线计算校核模块、标准件模块和模具实例模块4个模块,分别对各个模块进行详细设计和并实现其功能。
(5)知识管理系统能很好地完成注塑模设计知识的管理和维护,模具实例、技术文档等文件储存在系统中,能防止技术资料的泄露和丢失,同时系统能为企业提供设计经验和基础知识,帮助设计人员完成设计,而且系统能对企业的项目进行监督和管理,保证项目的按质按量如期完成。
(6)系统采用B/S结构,知识获取和管理不受时间和地点的制约。只要通过浏览器登录系统,就能获取所需的知识,便于管理和维护。
参考文献
[1] Vasconcellos,E.A. Rural transport and accesshttp://sblunwen.com/cnc/ to education in developing countries: policyissues[J]. Journal of Transport Geography, 1997, 5 (2):127-136.
[2] Ribchester,C., Edwards,B. The centre and the local: policy and practice in rural educationprovision[J]. Journal of Rural Studies, 1999, 15 (1):49-63.
[3] Tuthill,S.J. Innovative approaches in rural education[J]. Rural Information Certer PublicationSeries,2000,72.
[4] Brown,P. H., Park,A. Education and poverty in rural China[J]. Economics of EducationReview, 2002 (21):523-541.
[5] Bouck,E.C. How size and setting impact education in rural schools[J]. The Rural Educator,2004,25(3):38-42.
[6] Hannum,W.H., Irvin,M.J. Distance education use in rural schools[J]. Journal of Research inRural Education,2009,24(3):1-15.
[7] Tomuletiu,A.E., Moraru,A. Rural education in Romania: Present and perspectives[J]. ProcediaSocial and Behavioral Seiences,2010,2 (2):402-406.
[8] Mtahabwa,L., Rao,N. Pre-primary education in Tanzania: Observation from urban and ruralclassrooms[J]. International Journal of Educational Development,2010,30(3):227-235.
[9] Huffman,W. E. Decision making: The role of education[J]. American Journal of AgriculturalEconomics,1974,56:85-97.
[10] Fane,G. Education and the managerial efficiency of farmers[J]. Review of Economics andStatistics,1975,57:452-461.