1.哈尔滨工业大学焊接国家重点实验室（150001）
2.哈尔滨电机厂工艺部（150046）

摘要:本文结合以往的工作，针对目前焊接工艺设计专家系统存在的问题，重新进行了焊接工艺设计专家系统的设计。首先进行了广泛的知识获取，可以进行碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金及铜合金等各种材料的焊接工艺设计。同时，不仅可以进行单一焊接方法的工艺设计，而且可以进行组合焊接方法的工艺设计。其次，提供了方便的知识库维护方法，用户可以不断更新知识库，满足新的需要。
关键词：焊接工艺设计　专家系统　知识获取

前言
人工智能与原子能技术、空间科学一起并称为本世纪三大科技成就。专家系统是人工智能的一个分支，产生于六十年代中期，虽然它只有三十年左右的历史，但其发展速度相当惊人。目前其应用领域已经渗透到数学、物理、化学、农业、地质、气象、交通、冶金、化工、机械、政治、经济、军事、法律、空间技术、环境科学等众多领域。专家系统的创始人E.A.Feigenbaum教授曾指出：“专家系统是第二次计算机革命的工具”。由于焊接过程的复杂性难以量化，更多的需要专家知识来作出判断，被认为是应用专家系统的理想领域。焊接领域ES的研究约始于八十年代中期，随着其应用领域的拓宽日益受到重视，美、英、日、德等国家开展了焊接专家系统的开发与应用工作[3,4]，我国各高等院校及科研单位也纷纷开展了这项研究工作，涉及领域包括焊接生产的各个主要阶段和主要方面，并以焊接工艺设计专家系统居多。纵观目前的焊接工艺设计专家系统，仍然存在以下问题：
　　（1）应用范围比较窄
第一， 从涉及的材料方面来看，目前所建立的焊接工艺设计专家系统主要对象多为钢材焊接，并基本是同种材料的焊接，对于铝合金、钛合金及铜合金等有色金属的焊接及异种材料的焊接涉及的比较少。
第二， 从焊接方法上来看，主要以弧焊方法为主，并主要是单一的焊接方法，对于组合的焊接方法，考虑的比较少。
　　（2）缺少开放性
　　目前的很多焊接工艺设计专家系统，试图一劳永逸，建立后不再更新和扩展，更没有提供扩展的接口。事实上，焊接技术在不断发展，新材料新工艺不断涌现，焊接工艺设计知识，需要不断更新和补充，计算机技术也在迅猛地发展。专家系统设计人员，一方面要不断更新和改进系统，才能跟上时代发展的步伐；另一方面，要使所建立的系统，方便用户更新和修改，使用户可以不断添加知识，以满足新的需要。
　　（3）与实际应用有一定距离
　　现有的系统一般按照某一标准编制，设计的内容一般是一个大致范围，不够具体，和实际的焊接工艺设计书还存在一定的差异，不能直接使用。
　　（4）知识库更新困难
目前大多数焊接工艺设计专家系统的规则是直接基于知识的描述。这样的规则，给程序设计者带来了很大的方便，既能很好地实现规则设计和维护，又能很好地与其它专家系统交流。同时这又是其不足的根源，主要表现在：
第一， 用户看不懂规则　从软件开发者的上帝——用户角度考虑，真正的用户，很可能对专家系统的规则描述一点不懂，因此符号化的规则描述对用户的理解造成障碍。
第二， 规则维护不方便　从焊接工艺设计的特点看，规则众多，规则维护和设计采用文件形式的操作对用户来说，由于过多的英文和文件名，使用起来很不方便；
第三， 规则不易扩充　目前焊接工艺设计专家系统，对规则的扩充，无能为力，因为它包含了文件名的定义和关键字的定义，对用户来说，无法知道文件名和关键字的含义。
第四， 规则不安全，不易网络化管理　从安全角度考虑，目前焊接工艺设计专家系统的规则保存成文本，是公开的，没有一点安全保护措施，很容易被人盗用知识。从专家系统的发展方向看，开放性的、集成化的、网络化的，是今后发展的方向。基于文件操作的专家系统不能满足这方面的要求。
　　针对以上问题，本文在以往工作的基础上，利用Visual Basic6.0及Access数据库重新进行了焊接工艺设计专家系统的设计。