工艺准备作为生产与制造过程中的首要环节,是产品设计与制造的纽带与桥梁,直接影响着制造过程的敏捷性、响应市场的快速性、企业的竞争性。工艺准备的快速化与数字化成为现代制造系统的必需,而工艺规划是数字化快速工艺准备的核心内容。工艺推理与决策逻辑作为实现工艺规划智能化的灵魂,仍然困扰着工艺规划。迄今为止工艺规划仍然需要解决的几个问题是:(1)缺乏面向工艺规划的制造资源系统化研究;(2)需要从数学的角度对工艺知识表示方法进行研究;(3)需要从企业制造底层的信息化角度进行微观的工艺推理机制研究;(4)需要系统化的工艺规划决策逻辑方法。本文针对这些问题,展开如下研究工作。基于对工艺知识的分析,研究了工艺规划整体方案策略。作为工艺规划智能化的灵魂,工艺推理与决策逻辑是工艺规划整体方案策略的核心;基于此给出工艺知识的客户化策略,为工艺推理与决策逻辑的打下理论与知识基础;在此基础上提出基于多智能体的工艺决策逻辑模型,并给出单个智能体的结构模型,针对每个智能体所包括的若干个原子级任务,建立原子任务之间的三种关系模型,为工艺规划智能化的决策逻辑过程微观化处理打下基础。提出了面向工艺规划的制造资源进行聚类分析方法。首先针对工艺规划的制造资源组织与分类问题,提出聚类分析策略,研究分类、度量指标确定以及聚类分析的方法,并且给出聚类度量指标的确定准则。采用相似度的平均值来确定聚类粒度参数,使得聚类结果更加合理;在分析聚类结果的基础上,通过将聚类分析法与平均值法相结合,提出了聚类样本归属唯一性的确定方法,从而保证聚类结果的合理有效性,由此提高聚类结果在工艺规划中的实用性与可行性。提出了一种基于数理逻辑的制造资源元建模方法。基于工艺知识的客户化策略,从数学的角度对工艺知识表示方法进行研究,提出一种基于数理逻辑的制造资源元建模方法;基于将工艺知识封装在设备工艺元中的基本思想,建立设备工艺元的基础结构模型与信息模型;提出设备工艺元中逻辑域的定义方法,据此以二阶逻辑与映射理论为基础,建立逻辑域之间映射关系的数学模型。通过将制造资源与工艺知识相融合,进而形成客户化工艺知识,为工艺推理与决策逻辑提供知识基础与支持;并兼顾考虑制造资源的动态信息,从而提高工艺计划的可行性。提出了基于逆向链推理的决策逻辑方法。该方法以制造特征作为逆向链决策逻辑的导向目标与约束条件,对其进行分析与研究,提出制造特征分析建模策略,并建立制造特征模型;给出决策逻辑流程,并在分析选择性决策逻辑的基础上提出系统决策逻辑模型;提出原子推理引擎系统,并分析其推理机制,它是逆向链决策逻辑方法的微观化与延伸。最后结合事例,对决策逻辑方法进行了分析与验证。