模具企业是典型的订单驱动式制造企业,由于订单的随机性和设计制造过程的经验依赖性,导致模具企业的生产过程难以得到有效的控制。模具制造工艺设计的好坏是决定模具制造质量和制造周期的一个重要因素,同时也是管理与控制模具生产过程的基础。但目前仍有不少模具企业没有专门的部门来制定模具的制造工艺,从而使得模具企业的生产更加难以管理与控制。这一方面是由于设计模具制造工艺需要丰富的经验;另一方面则是由于编制模具制造工艺需要花费一定的时间。企业为了抢时间,就将模具制造工艺的制定分配给项目负责人(钳工组长)边生产边制定,导致工艺不完整、不规范,并经常出错,从而影响生产的正常进行。因此,为了规范和优化模具制造工艺的制定,提供一模具制造工艺设计工具,对提高模具企业的生产和管理水平将具有重要的作用。本文针对模具制造工艺的设计特点,探讨了基于知识的模具制造工艺设计方法,并重点研究了模具制造工艺知识管理的相关技术问题。提出了基于工艺元和基于实例推理的模具制造工艺设计方法。然后在此基础上,提出工艺元的三元组描述方法,以及典型工艺实例的四元组描述方法,并采用关系数据库存储工艺元和典型工艺,建立模具制造工艺知识库。基于工艺元和典型工艺实例库,通过采用知识导引和最小近邻检索方法,可极大地提高模具制造工艺的设计速度,并使得模具制造工艺设计得更加规范和合理。为了使上述方法可应用于不同的模具企业,本文还提出了可定制工艺元的方法存储模具制造工艺元,从而适应不同模具企业的不同需求。另外,通过监控模具的生产过程,可采集大量生产数据,如质量数据、修模数据、工时数据等,这些数据中蕴涵了大量的知识,并可帮助工艺人员避免出现类似的错误,为此,本文研究了知识挖掘技术,提出了决策树方法,并将所挖掘的知识以实例的方式进行存储和管理,以辅助工艺设计人员进行模具制造工艺的设计。在上述研究成果基础上,作者采用J2EE平台和MVC架构,设计开发了模具制造工艺知识管理模块,并集成到模具生产管理系统eMan之中。实际应用表明,该模块对提高模具制造工艺的设计速度和设计水平,发挥了重要的作用。