引言
CAPP系统中工艺设计过程所需要的知识都是由知识库来提供的。工艺设计所需的机床，刀、夹、量具，所用的材料，典型工序、工步等信息都来源于知识库；系统的推理、决策都是围绕着运用知识库中存储的知识进行匹配、约束、归纳、演算等操作，从而得到最终结果。因此，在某种意义上可以说，知识库建造得好坏直接影响到整个CAPP系统是否成功，而构造高效、完善的知识库将会对整个CAPP系统性能的提高起着至关重要的作用。
近年来，面向对象分析与设计方法在各个领域得到了极为广泛的应用，本文采用面向对象方法对工艺知识进行表示与组织，在此基础上设计开发了CAPP面向对象知识库管理系统（OO-CAPP-KBMS），并对面向对象知识库管理系统的体系结构、设计与实现方法及所采用的一些关键技术作以介绍。
1 工艺知识的面向对象表示与组织
1.1 工艺知识
工艺知识是人们在进行工艺设计过程中所运用的各种数据、工艺和现场经验等的集合。CAPP系统所需的工艺知识十分广泛，大体可分为四类：
（1）手册数据，即工艺设计手册及各类工程标准中已标准化的或相对固定的与工艺设计有关的工艺数据与知识，如公差、材料、余量、切削用量及各种规范(如焊接规范、装配规范等)。
（2）资源数据，是指与加工环境密切相关的一切工艺数据与知识，如机床、刀具、量具、夹具、辅具信息及与各工厂特定的工艺习惯相对应的数据或工艺规程等。
（3）决策知识，由经验性规则（如加工方法选择规则、机床、刀、夹、量具选择规则等）和过程性算法及对工艺决策过程进行控制的知识等组成。
（4）模型数据，定义CAPP系统所使用的数据模型，如对产品、零件、工艺、工序、工步等的描述。
1.2 知识的面向对象表示
传统的知识表示方法主要有谓词 、语义网络、框架、产生式规则等，在已有的CAPP系统开发中发挥了很大的作用，但是这些表示方法均存在着知识表示形式单一，知识的整体形象难以把握，知识的组织、管理、维护都很困难的缺点。随着面向对象技术的发展，面向对象的知识表示与推理机制已被应用于CAPP系统的设计。
在OO-CAPP-KBMS中，知识由统一的基本元素 – 对象构成。各对象以父类、子类、实例的关系形成一个层次结构。
一个对象Object可以形式化地用五元组来描述: 在面向对象系统中，每个对象(包括系统内部形成的系统对象，如属性、方法等)都有一个永久的标识符，系统通过该标识引用对象。从理论上讲，存在一个对象标识符的无限空间，满足：
1．每个非基类对象都有一个对象标识符；
2．对象标识符是在对象创建时由系统分配；
3．一个对象标识符与且仅与一个对象相关联。
(2）知识类
知识类是由存在共同结构和行为的事物所组成，是在总结大量同类事物的基础上抽象出来的对这些事物的共性描述, 同类对象具有相同的结构和处理能力。知识类可以有子知识类，该知识类也就是其子知识类的超知识类。面向对象系统的知识类层次结构的一个重要特性是具有继承性，一个知识类可以直接继承其父知识类的全部特性。这种继承还具有传递性，即一个知识类可以继承层次结构中位于其上层的所有父知识类所描述的全部特性。
(3) 对象属性
对象属性是对对象结构特性的描述。通常一个对象具有若干个结构特性，它们构成该对象的对象属性集。一个对象具有了属性才拥有了具体地描述一类事物的能力。对象的属性可有多个，如描述工序的属性可包括工序号、工序名称、工序内容等。
(4)对象方法
对象方法是对对象所能执行的操作的描述，具体地说，对象方法是在对象中定义的过程。通常一个对象具有若干个方法，它们构成该对象的对象方法集。例如，对于工序对象，可以用机床选择、辅助工序安排、工序排序等方法来描述其所能执行的操作。
(5)实例
如果一个知识对象具有某个知识类所描述的特性，则该对象就是这个类的一个实例。可以说实例是知识类的数据体现，例如工序类描述的是企业中所有工序的共有信息，包括工序号、工序名称、工序内容、工时定额等，而工序的实例，如粗车，其工序号为10，工序名称为粗车，工序内容为车外圆，工时定额为1.5小时等。
(6)规则
规则表达由一定的前提推出确定的结论的知识。规则的一般形式是：IF <前提> THEN <动作>（或<结论>）。......
