（材料加工工程专业论文）注塑领域知识信息系统的研究与实现.pdf

摘要 注射模塑加工是塑料加工中最为重要的成型加工方法之一，受到了国内外众 多科研机构和专业公司的重视，注射加工工艺得到了飞速发展，其相关信息也随 之每年呈指数化增长。和其他行业一样，注射加工行业也面临着“信息爆炸”的 问题，大量的时间被花在信息的分析整理上，大大影响了工作效率。在信息科技 高速发展的今天，如何有效地对注塑领域各种信息进行处理，将注塑专业与信息 科学有机结合，实现注塑领域知识信息化已迫在眉睫。 本课题的工作主要集中在收集了大量注塑领域相关信息，通过分析整理出近 万条“有用 信息，设计出信息系统整体结构与功能；通过对各种加工方法的工 艺进行研究，提出了一套新型的加工分类方法，在较好的涵盖现有注射加工方法 的同时也很好的兼顾了注射加工日后发展趋势，同时为信息系统功能的更好实现 提供了专业基础；最后采用较先进的信息管理技术及j s p 、v b n e t 等计算机编 程语言在本地计算机上实现了信息系统的设计功能。为注塑领域知识信息化提供 了一套初步解决方案，为日后的完善提供了一些可参考的建议。 所设计的注塑领域知识信息系统包括注塑领域知识信息网站( 简称网站) 、 注塑领域信息数据管理系统( 简称数据管理系统) 、注塑领域信息数据库( 简称 数据库) 、注塑领域信息查询系统( 简称查询系统) 等四个子系统。其中网站一 数据库一查询系统构成了系统的应用模块，数据库一数据管理系统构成了系统的 管理模块。内容主要包含期刊论文、成果专利、科技著作、专家信息、专业网站 等十种信息类型，涵盖了三十多种注射加工方法，共收录信息近万条。 注塑知识信息系统经过内部的运行和测试，初步实践表明上述各子系统均能 较好的达到原有的设计目标。是一个较好的将专业知识与信息技术结合在一起， 具备一定功能的专业信息系统。 关键词：注塑、信息系统、j s p 、信息处理 a b s t r a c t i n j e c t i o nm o l d i n gi so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tm e t h o d so fp l a s t i cp r o c e s s i n g ， w h i c hw a sa t t a c h e dg r e a ta t t e n t i o nb ym a n yr e s e a r c hi n s t i t u t i o n sa n dc o m p a n i e sh o m e a n da b r o a d ，t h u sr e s u l t e di nt h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n j e c t i o nm o l d i n gt e c h n i q u e s w i mt h ef a s tg r o w t ho ft h ei n f o r m a t i o ni nt h i sf i e l d ，i n j e c t i o nm o l d i n gi n d u s t r ya l s o m e e tt h ec h a l l e n g eo f i n f o r m a t i o ne x p l o s i o n ”，w h i c hw a sa f f e c t e db yt h ew a s t eo f t i m es p e n d i n gi nt h eo r g a n i z a t i o na n da n a l y s e so ft h ei n f o r m a t i o n 。t h e r e f o r e ，t h e p r o c e s s i n ga n di n f o r m a t i o n i z i n go fa l lt h ei n f o r m a t i o na n dt h ek n o w l e d g ee f f i c i e n t l y i nt h ei n j e c t i o nm o l d i n gf i e l dw o u l db et h ec r u c i a lm i s s i o nn o w a d a y s t h i sp a p e rf o c u s e do nt h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no ft h es t r u c t u r ea n df u n c t i o no f t h ei n f o r m a t i o ns y s t e mt h r o u g ht h ea n a l y z i n ga n dt r i m m i n go ft h ec o l l e c t e d i n f o r m a t i o ni nt h ei n j e c f i o nm o l d i n gf i e l d t h ea u t h o rp u tf o r w a r dan e wt y p e c l a s s i f y i n gm e t h o do nt h eb a s eo ft h es t u d yo na l lk i n d so fi n j e c t i o nm o l d i n g t e c h n i q u e s a tt h es a m et i m e s ，i ts e r v e st h ef u n c t i o no fi n f o r m a t i o ns y s t e m 州t 1 1 s p e c i a l i t yb a s e s b e s i d e s ，i te m p l o y e dt h ea d v a n c e di n f o r m a t i o nm a n a g et e c h n i q u e s a n ds o m ep r o g r a m m e ，s u c ha sj s p , v b n e tt or e a l i z et h ef u n c t i o no ft h ei n f o r m a t i o n s y s t e ma sd e s i g n e d ，w h i c hs u p p l i e da s e to fr e s o l u t i o ns c h e m e sa n dr e f e r e n c e s t h e 。d e s i g n e di n f o r m a t i o ns y s t e mi ni n j e c t i o nm o l d i n gi n c l u d e st h ei n f o r m a t i o n w e b s i t e ，d a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，d a t a b a s ea n di n f o r m a t i o ne n q u i r ys y s t e m a n dt h e w e b s i t e - d a t a b a s e - e n q u i r ys y s t e m c o n s t i t u t e st h e a p p l i e dm o d u l e ， d a t a b a s e d a t a b a s em a n a g i n gs y s t e mc o n s t i t u t e st h em a n a g e m e n tm o d u l e ，w h i c h c o m p r i s e dt h e s i s ，p a t e n t s ，i n f o r m a t i o no fe x p e r ta n dw e b s i t e se t c i n j e c t i o nm o l d i n gi n f o r m a t i o ns y s t e m ，w h i c hc o m b i n e dt h es p e c i a l i t yk n o w l e d g e w i t ht h ei n f o r m a t i o nt e c h n i q u e sa n ds e r v e dt h ef u n c t i o np r o p e r l y , w a sp r o v e dt ob ea n e x c e l l e n tp r o f e s s i o n a li n f o r m a t i o ns y s t e mt h r o u g ht h ee l e m e n t a r yp r a c t i c ei nt h e t e s t i n ga n do p e r a t i n g k e y w o r d s ：i n j e c t i o nm o l d i n g ，i n f o r m a t i o ns y s t e m ，j s p , i n f o r m a t i o np r o c e s s i n g 2 声明尸明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果，撰写成博士硕士学位论文= = 洼塑笾垫叁旦迟焦星丕统的班 究皇塞丑：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含 任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的 成果。 本声明的法律责任由本人承担。 一虢只易 2 0 0 4 年3 月10 日 1 1 引言 第1 章绪论 注射模塑加工是塑料加工中最为重要的成型加工方法之一，其工艺自身特点 是适应性强、周期短、产率高，易于自动化控制：与其他成型方法相比，则有可 一次成型外形复杂、尺寸精确甚至带有金属嵌件制品的优势，因而广泛应用于塑 料制品生产中。至今，除了极少数的品种外( 如氟塑料等) ，几乎所有的热塑性 塑料都可以采用这种成型方法加工。据资料统计，全球注射成型制品的产量已经 占到塑料制品总量的3 0 【l 】，世界注塑机的年产量( 台数) 为塑料加工机械总产 量的5 0 ( 个别国家达到8 0 ) ，足见这一技术发展成熟，应用普遍。随着市场 的变化和技术的进步，不同的应用领域对塑料制品的功能、造型、精度和成本等 有了更多更新的要求，正是这种市场需求推动着传统的注射设备和加工技术不断 创新，注射加工相关资讯也随之每年呈指数化的增长。注射加工相关论文、专利、 技术成果、政策法规等信息经过几十年的积累已经浩如烟海。广大注塑行业技术 科研人员面临着一个问题，就是面对如此多的信息如何科学有效的对注塑领域的 资料进行处理总结。信息化技术的快速发展为这个问题的解决提供了一个行之有 效的方法。注塑知识信息化过程包括注塑相关知识收集、管理、查询及应用的全 过程。本信息系统是对注塑知识信息化整体解决方法的一种探索。它以有效合理 的结构收录了注塑领域相关知识，并以因特网( i n t e m e t ) 为载体，及时全面的为用 户提供一种有效获得注塑相关信息的途径和手段。 1 2 塑料注塑方法及信息系统的发展现状 1 2 1国内外塑料注塑方法发展概况 在2 1 世纪即将到来的今天，高分子材料已经成为支持人类文明社会发展和科 学进步的重要物质基础，在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域都已成为不 3 可缺少的重要材料。合成树脂和塑料全世界年产量已经高达1 4 亿吨以上，占三 大合成材料产量8 0 以上【2 】。众所周知，高分子材料技术是以合成技术、改性技 术、形体设计技术、成型加工技术、应用技术和回收再利用技术为基础的综合技 术，但由于高分子材料是为了制造各种制品而存在的，因此从应用的角度来讲， 以对其进行形状赋予为主要目的的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的 主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型、压制成型等等，其 中注射成型因可以生产和制造形状较为复杂的制品，可以很好的满足高分子制品 向高度集成化、高度精密化、高度机能化、高产量等方面发展的要求因而在高 分子材料的成型加工方法中一直占有极其重要的位置。注射成型是一种以高压高 速将塑料熔体注入闭合的模具型腔内，经冷却定型后，得到和模具型腔形状一致 的塑料制品的一种成型方法。为了实现对制品进行更为复杂的形状赋形，实现对 制品材料的聚集态、相形态、组织形态等方面的控制，或实现对制品进行异质材 料的复合，以最大限度地发挥高分子材料的特性，达到制备高性能制品的目的， 国内外科研工作人员也在这方面的研究上投入了大量的时间和精力。早在1 9 3 0 年，美国就开发了螺杆熔料器注射法，1 9 4 0 年德国发明了螺杆直射注射法。1 9 4 8 年螺杆塑化装置开始应用到注塑机上，并于1 9 5 6 年出现了第一台往复式螺杆式注 塑机，这被视为注塑技术上一大飞跃【2 】。近年来随着机械技术的迅猛发展，特别 是计算机辅助加工技术如c a d c a e c a m 在模具工业中的广泛应用以及人们对 塑料制品质量要求不断提高，使得注射模塑加工方法更新速度不断加快，新方法 新技术层出不穷，让人目不暇接。以其中一项反应注射技术为例，自从其出现以 来，欧、美、日等国家和地区的工业实验室及树脂和挤出机生产厂家近2 0 年来， 就申报了1 0 0 0 个专利3 1 。 对目前掌握的注塑领域的信息进行分析可以归纳出，注射成型新技术的发展 方向集中在：一、精密注射，提高制品精度扩大了塑料替代品的使用范围：二、 计算机技术支持，省人化，无人化；三、节能省源，如：热流道的采用，油泵的 合理化设计及将制品轻化、薄化、小化：四、专用成型机的开发等四个方面【3 】。 注射成型几乎适用于所有的热塑性塑料。近年来，注射成型也成功地用于成 型某些热固性塑料。粒状或团状热固性塑料，在严格控制温度的料筒内，通过螺 杆的作用，塑化成粘塑状态，在较高的注射压力下，物料进入一定温度范围的模 4 具内交联固化。热固性塑料注射成型除有物理状态变化外，还有化学变化。因此 与热塑性塑料注射成型比，在成型设备及加工工艺上存在着很大的差别。 国外很多公司为了进行专利回避，在一个大的分类下面往往又开发出很多小 的分支，例如气体辅助成型法( g a m ，g a sa s s i s tm o u l d i n g ) ，其要点是在树脂充填 ( 不完全充填) 完成后，利用型腔内树脂冷却前的时间差，将具有一定压力的惰性 气体迅速地注入成型品内部，此时气体可在成品壁较厚的部分形成空腔，这样即 能使成品壁厚变得均匀，防止产生表面缩痕或收缩翘曲，也能提高其表面性质， 使制品表面平整光滑。通过最近今年的快速发展，很多国外公司为了进行专利回 避，相继开发出很多具有不同特征的新方法，如日本旭化成公司的a g i 法( a s a h i g a si n j e c t i o n ) 、三菱工程塑料公司的c i n p r e s 法( c o n t r o l l e di n t e r n a lp r e s s u r e ) 、以 及出光石油化学公司的g i m 法( g a si n j e c t i o nm o l d i n g ) 等等，但各方法操作不同， 但是原理却完全相同，空i a g i 法是将惰性气体( 一般为n 2 ) 喷嘴设在注射机料口喷 嘴内部，而c i n p r e s 法是将惰性气体喷嘴分别设置在模具上，且可以是1 个也可 以是几个。图1 1 ，是a g i 法的示意 t 4 1 注射 气体注入开模取出 图1 1a g i 法的示意图 以此为例，我们可以发现即使同一种类型的加工方法下面，也会有很多貌似 不同实而相同的加工方法，对于初步接触的技术人员而言往往很难将其区分开， 而忽视其中任何一种方法对于全面掌握这种加工方法是不利的，如何对浩如烟海 的注塑领域知识进行有效管理，帮助用户快速准确的获得所需的信息，也是本信 息系统研制的目的之一。 1 2 2 信息系统及其开发方法 最近几年，信息技术的飞速发展带来了全球信息资源网络化发展趋势，数据 显示，广播用了3 8 年获得了5 0 0 0 万的用户，电视用了1 3 年时间达到5 0 0 0 万用 5 户，而i n t e m e t 只用了4 年时间就拥有了5 0 0 0 万的网络用户【5 】。1 9 6 9 年，美国 a r p a n e t ( a d v a n c e dr e s e a r c hp r o j e c t a g e n c y ) 网络的建立标志着网络时代的诞生， 到2 0 世纪9 0 年代中后期，互联网更是进入了飞速发展时期。我国在信息化的道 路上也没有停滞。1 9 9 5 年以来，在国家政府的高度重视下，我国目前已建成九 大互联网络：中国科技网( c s t n e t ) 、中国公用计算机互联网( c h 矾a n e t ) 、 中国教育和科研计算机网( c e i 矾e t ) 、中国”金桥”网( c h i n a g b n ) 、中国联通 互联网( u n i n e t ) 、中国网通宽带高速互联网( c n c n e t ) 、中国国际经济贸易互 联网( c i e t n e t ) 、中国移动互联网( c m n e t ) 、中国长城网( c g w n e t ) ，并 已投入使用。中国信息网络建设三大工程一政府上网工程、企业上网工程和家庭 上网工程的建设加快我国国民经济和社会信息化进程。 作为开放性的全球分布式网络，i n t e m e t 现已发展成为包含科技、文化、商业、 新闻、娱乐、教育等多种形式和类别的巨大的分布式信息空间，成为各类信息的 主要载体和全世界最大的信息资源宝库。互联网不仅仅革新了人们信息获取和提 供的方式，也正改变着人们工作和生活的方式。但是其中凸现的问题也同样醒目， 越来越多的信息摆在我们的面前，作为一个科研工作人员，不得不每天花大量的 时间和精力去摒弃那些无用的信息，如何避免信息污染，获取对自己有用的知识， 摒弃那些冗余的信息，成了一个新的问题。迅速准确地获取需求的专业化信息和 专业工具的网络地址成为目前i n t e m e t 应用于各学科研究领域首先要解决的问 题。而由于互联网结构和相关计算机实现技术的特点，使得网络信息具有广泛性、 异构性、分布性和动态性的特性。如何在浩如烟海的网络信息空间里定位到所需 要的信息，即有价值目标信息的获取成为i n t e m e t 应用的前提，尤其是对于科学 研究中特定的专业化信息的获取是网络信息在各学科领域应用的关键。建立专题 信息系统，推进信息科学与各学科领域的相互渗透、交叉和结合，是目前解决专 业化信息获取和交流的重要和有效途径，在对专业化信息资源导航服务的基础 上，进一步通过专题信息系统针对学科领域的具体课题、项目进行面向专题的信 息挖掘与服务，可为课题的研究提供新的思路与建议。 目前对于信息系统的研究正在逐渐升温，那么什么是信息系统呢? 下面简单 介绍一下。 6 1 2 3 信息与信息管理的概念1 6 l 信息是信息系统的最基本的概念。信息是经过加工并对人类社会生活产生决 策性影响的数据，是事物状态及其运动方式的表现形式。常常与其混淆的概念是 “数据 。数据是一组用来表示数量、活动、目标的可鉴别的非随机符号。可以 这么说，信息是加工过的数据，它对接收者有用，对决策或行为有现实的或潜在 的价值。图1 2 简单地表示了数据和信息之间的关系： 震零四 数、据： 誓鬈五。厶- 二_ 妇枷缸。趟 图1 2 从数据到信息的转换 信息的属性主要有以下几个方面： 1 ) 准确性。准确性描写信息如实反映客观事物的程度，真实的信息才能供 决策用。所以，准确性是信息的第一和基本的属性。信息的准确性增加了收集信 息时鉴别的工作量。另外，准确性还要求信息在传输和存储时保持不失真。 2 ) 层次性。信息常常被人为地分为执行级、策略级和战略级三个层次。低 层信息对于高层信息来说是数据。所以，这个特性也被称为等级性。 3 ) 传输性。信息是可以传输的，而且传输的成本远远低于能源，特别是物 质的传输。所以，我们应千方百计的用信息的传输代替物质和能源的传输，利用 信息流减少物流。 4 ) 可压缩性可扩散性。信息的可压缩性是说信息可以经过加工、整理、概 况、归纳、综合，舍去信息中无用的或者是不重要的内容，同时又不至于丢失信 息的本质，从而使信息更加精练、浓缩，以满足更深层次的需要。信息的压缩在 实际中很有必要的，因为我们没有能力，也没有必要收集、存储一个事物的全部 信息，这就是信息的不完全性。所以只有正确地取舍信息，才能保证信息的正确 使用。 7 5 ) 信息的可扩散性是说信息总是力图冲破各种非自然的约束，通过各种渠 道和手段向四面八方扩散。其具有两面性，一方面它有利于知识的传播，另一方 面不利于保密，可能造成信息的贬值，不利于保护信息拥有者的积极性。 6 ) 转换性。信息、物质和能源使人类现在利用的三项最重要的资源。这三 项宝贵资源可以相互转换。物质和能源可以换取信息，信息也可以转化为物质和 能源。从信息到决策形成需要时间，由决策到产生结果也是需要时间的。所以决 策者必须及时抓住时机，旦失去机会，信息的价值就大打折扣，甚至不再存在。 7 ) 时效性。信息的时效性是指信息的效用有一定的期限，过了期限效用就 会减少甚至完全丧失。所以，时效性要求我们尽快得到信息，并在该信息的有效 时限内能有最有效的使用所获得的信息。 8 ) 共享性。信息可以共享，这是与普通物质的零和性截然不同的属性。比 如，甲告诉乙一条消息，甲没有失去它而乙却得到了信息，这就是信息的共享性。 有时被共享的信息的使用价值会受到一定的影响或者会造成一定的影响或者会 造成某种间接损失。 9 ) 价值性。信息是经加工并对决策和行为能产生影响的数据，是劳动创造 的，是一种资源，所以是有价值的。但是必须通过决策者的行为信息才能体现其 价值。信息系统本身无法体现出它的价值，但是可以为作为决策者的用户提供一 个平台来实现它的价值，这也是建立信息系统的目的所在。计算信息的价值主要 有两种方式： 按所花的必要社会劳动量计算。这种方法和计算一般产品的价值相 同，即信息产品或服务的价值( v ) 等于生产该信息产品的成本( c ) 加利润所得( p ) ： v = c + p 按使用效果计算信息价值。这种方法认为信息价值是在决策过程中 使用了新的信息而增加的收益与为获得该信息所花的费用( 成本) 的差值。 这里的收益是说，如果在设计选择方案时，由于用了新信息进行方案比较， 从而在多个方案中选出一个最优方案，与不用该信息随便选一个方案相比所获得 经济效益的增加值。 8 假定某决策问题有n 个方案，其收益是p ，i = 1 ，2 ，3 n 没有信息时采用多 个方案的期望收益p e ，有信息时可优化方案选择，在n 个方案中找到最大收益 的方案p m a x 。 信息管理是对各种类型的信息进行收集、存储、3 n - r 、传输、维护和使用的 过程。这个过程也构成了信息的生命周期。 1 ) 信息收集 信息收集是指根据某种目的收集有关的原始信息。信息的收集包括识别信息 和采集信息两项基本活动。信息的质量在很大程度上取决于原始信息的完整性、 真实性和准确性。 2 ) 信息存储 信息存储是将信息保存起来，以备将来使用。信息存储主要包括两个方面： 信息的逻辑组织是指如何把信息组织成用户容易接受的形式，其目 标是方便用户使用、保证信息的安全和完整、 信息的物理存储是指为信息选择适当的存储介质( 主要有纸、胶卷、 计算机存储器三种) 以及信息在存储介质上的安排，也要充分考虑 信息的安全和使用方便。 3 ) 信息加工 信息的价值在于使用，只有被更多的用户利用，信息才能实现其社会价值。 信息服务的作用就在于沟通信息的生产者和消费者，成为双方有效的中介”。然 而，信息服务的。中介的作用并非体现为间单的信息直接传递，它是建立在信息 加工基础上的信息中继传递。或是为用户提供信息线索，或是为用户提供浓缩派 生信息，从而使用户更有效、更迅速地获得和利用信息，而信息的生产者与消费 者之间则得到更为有效、迅速的沟通。因此，高效的信息加工不仅是有效的信息 服务的基础，而且也是信息服务发挥其中介作用的保障【7 1 。信息的加工需要时间， 这就是信息的滞后性。 4 ) 信息传输 信息传输是把信息从信息源( 信源) 发送到目的地( 信宿) 的过程。 5 ) 信息维护 信息维护包括对信息的更新( 插入、删除、修改等) 和保护( 备份、复制等) 。 9 6 ) 信息使用 信息的使用包括两个问题，即技术问题和如何实现价值转换的问题。价值转 化是信息使用概念的深化，是信息内容使用的深度上的提高。信息使用深度大体 上可分为三个阶段： 提高工作效率阶段比如数据处理就是该阶段的内容 信息及时转化为价值阶段。 寻找机会阶段这阶段主要是通过预测和决策技术寻找决策支持的信息。 1 2 3 1信息系统的概念【6 】 一般而言，信息系统是指收集、存储、处理和传播各种类型的信息的有完整 功能的集合体。它由硬件、软件、数据库、远程通信和网络、人员以及过程组成。 经过近三十年的发展，信息系统已形成了一门学科，一门由信息科学、计算机科 学、系统科学、管理科学、决策科学、知识工程、智能工程等学科相互渗透而发 展而来的边缘性、综合性学科。 信息系统一般可以分为四类：( 1 ) 事物处理系统( t r a n s a c t i o np r o c e s s i n g s y s t e m ，t p s ) ；( 2 ) 管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，m i s ) ；( 3 ) 决 策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，d s s ) ；( 4 ) 人工智能专家系统( a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ，a i ) 。 其中最基础的系统是事物处理系统，另一个重要的信息系统是管理信息系 统，其利用事物处理系统的信息生成对决策的制订非常有用的信息。能根据用户 的需求生成用户所需要的报表。一般而言，管理信息系统由四大部分组成，如图 1 3 所示： 图i 3 管理信息系统的总体结构 信息源它是信息的载体 i o 信息处理器它负责信息的传输、加工、保存等 信息用户 它是管理信息系统的真正用户，是管理信息系统的服务对象 信息管理者他们是管理信息系统的开发人员，负责信息系统的设计、实 现以及实现后的运行、协调等。 本文中介绍的注塑领域知识信息系统就是属于这种类型的信息系统 决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，d s s ) 是一些用于支持特定问题决策的 人员、过程、数据库和设备的集合。决策支持系统在为用户提供的支持、决策的 重点、开发方法、系统组成、速度和输出等方面与管理信息系统都有所不同。它 强调决策过程中人的主导作用，通过人一机交互，突出信息系统对决策的辅助和 支持作用；还有另外一种为支持决策而设计的系统，即专家系统，向需要建议的 特殊情况的用户提供专家咨询。这两种是本信息系统的以后的发展方向【8 1 。 1 2 3 2 信息系统开发的方法 常用的信息系统开发方法有以下几种 9 1 ： 1 ) 自顶向下的方法 2 ) 生命周期法 3 ) 需求分析法 4 1 原型法 5 ) 面向对象法 其中，生命周期法和自顶向下结构化方法结合的思想构成了现在大部分信息系统 开发方法的理论基础，如结构化生命周期法( s t r u c t u r e dd e s i g nl i f e c y c l e ，s d l c ) 。这也是本系统采用的开发思想。它将信息系统的开发过程划分 为五个首尾相连的阶段，即系统规划阶段、系统分析阶段、系统设计阶段、系统 实施阶段、系统运行和维护阶段。一般称为这五个阶段为信息系统开发的生命周 期( l i f ec y c l e ) ，也有人把系统开发的生命周期划分为两个大阶段，前四个阶段 通称为系统开发期，系统运行和维护阶段称为系统运行、维护期。其主要优缺点 如下： 1 ) 优点 结构化生命周期方法是一种最为成熟、应用最为广泛的一种工程化开发 方法。这种方法的突出优点是： 强调系统开发过程的整体性和全局性 强调在整体优化的前提下来考虑具体的开发问题 强调严格的区分工作阶段，对每一步工作都进行总结以及时发现问题 2 ) 缺点 开发周期相对较长。 要求系统开发人员充分掌握用户需求、充分预见可能发生的变化。这往 往与人们循序渐进的认识客观事物的规律存在相当的距离，这是造成这 种方法在使用上的局限性的主要缺点。 早期的结构化生命周期方法注重系统的功能，兼顾数据结构方面不够 本论文介绍的注塑领域专业信息系统构建前，我们对注塑领域专业知识有充分的 了解，对信息系统完成后应该具备的功能也有比较充分的了解。因而我们决定采 用相对比较成熟的结构化生命周期法来开发本信息系统。 1 2 4目前存在的主要问题和解决办法 目前，随着i n t e m e t 的迅速发展，各种网站不断涌现出来，网上的信息量更 是剧增。如今世界第一搜索引擎g o o g l e 宣称它索引到的页面已经达四十余亿 ( 4 ，2 8 5 ，1 9 9 ，7 7 4 ) 张网页【1 0 1 。如果根据l a w r e n c e 的理论【l l 】，目前搜索引擎中网 页索引量最大的搜索引擎也不超过整个i n t e m e t 网页的1 6 ，那么可以推算如今 i n t e m e t 上至少存在2 4 0 亿张网页。 无疑，这些网页上包含了大量的信息，但是很显然其最大的问题就是信息太 分散，收集获取难度太大，对于国内中小型注塑企业业主及普通技术工人来说， 获取信息的途径主要还是集中在各种通用的搜索引擎上。由于缺乏规范，即便最 强大的搜索引擎( 如g o o g l e ) ，当用户面对一个具体问题去查询时，面对的常 常是杂乱无章的返回结果。用户往往在各个网站或者网页之间跳来跳去地查找自 己所需的内容，却也未必得到他希望得到的结果。通用的搜索引擎还有个最大的 问题，就是对于关键词的要求非常高。例如，我们做了一个简单的测试。在 g o o g l e 上，我们分别采用工艺相同但是名称不同的两种注塑方法：“剪切控制 取向注塑”和“自增强注塑 作为关键词进行搜索，得到的结果分别有8 5 0 项纪 录和2 1 5 0 0 条记录，由此可见，关键词的不同会造成非常大的信息遗漏的问题： 另外，在搜索结果的排序问题上，常常由于广告的目的，排列靠前的网站并不一 定是相关度最高的网站。因此，采用通用的搜索引擎作为专业信息的搜集非常不 方便。虽然目前存在诸多的专业数据库，但是通常是收费服务。这点对于国内中 小型注塑企业业主及普通技术人员来说也非常不方便，因为他们对信息的需求往 往是阶段性的、局部的。另外，目前大部分专业数据库的搜索引擎依然采用通用 搜索引擎的模式设计，仅仅将关键词作为一个二进制字符来看待，而常常忽略了 他们的含义，这点对于信息获取的速度和质量影响较大。 针对这种情况，国内外很多学者提出了许多解决办法。其中，上海交通大学 计算机学院的王永成教授提出的“信息基地”【1 2 j 的概念尤为引人注目。所谓信息 基地，狭义上讲，可以理解为是对特定领域中因特网信息资源进行“精”加工处理 和长期保存的“小型数字图书馆”。它集中在特定领域，可以迅速的结合动态网络 信息，真正在特定领域内做到最大程度地满足用户需求。信息基地从某种程度上 属于广义的数字图书馆的一部分，它所拥有信息的领域可大可小，而且更贴近群 体用户的需求。但由于信息基地的信息更多来源于因特网，而因特网信息发布的 随意性、自由性较大，信息基地的建设和组织与基于正式出版的文献资源的数字 图书馆存在很大差异，主要表现在信息的精处理加工过程以及动态信息的保存维 护过程。 如前所述，注塑行业近几十年来得到了迅猛发展，相关信息也大量增长。但 是，迄今为止，国内外各种报道中，仍未发现以注塑领域为主要研究对象的专业 信息系统。因此，我们将其作为我们论文工作的主要研究对象。 1 3 论文的目的与意义 我们主要针对普通技术人员，特别是国内中小注塑加工企业的业主、技术工 人，面临的信息过于分散，难以获得的问题。设计一个面向注塑领域的信息系统， 对现有的分散的注塑领域信息进行收集整理加工，为用户提供一个可快速有效得 到注塑领域相关信息的场所。网站内容设计方面，根据注塑技术的发展现状和可 能的发展趋势，对注塑技术进行分类，并将期刊、网页等更新比较快的信息进行 3 n - r 处理，将来自于各种信息源信息归类到相应的注塑技术类别中，在求“全面 的同时尽量追求“精”：结构上设计也本着“方便 、“实用”的角度进行设计； 功能力求多样化以满足用户的不同需求。 本信息系统将信息管理技术和注塑行业有效的结合在一起。可有效的提高 注塑领域信息获取的速度和质量，同时是对注塑专业知识信息化的一次尝试，为 日后类似的专业领域知识信息系统的研究提供一个可参考的模式。 1 4 第2 章注塑领域信息分析及信息系统方案 在对注塑领域信息系统进行详细论述之前，本章将首先介绍注塑领域信息源 的特点以及信息获取途径，并根据各信息源特点设计了知识信息系统的整个架 构、各个子系统的结构功能以及相互之间的关系以及本系统的技术解决方案。 2 1注塑领域知识信息源类型 信息源作为信息的载体，其形式和内容对于信息的传播有着非常重要的意 义。通过对目前各种媒介中注塑领域知识信息的分布情况，我们确定了以下几种 信息含量较大的信息源作为我们主要研究的对象，获取的方式主要是图书馆、专 业数据库及各种搜索引擎： 1 期刊论文 这种信息源主要包括，国内外期刊论文、会议论文、以及博( 硕士) 论文。 由于会议论文主要是作者对其在国内外期刊上公开发表论文的介绍，常常与国内 外期刊论文出现重复，研究意义不大。因此，我们主要研究的对象是国内外期刊 公开发表的论文以及国内各院校具有一定参考价值的博( 硕士) 论文。鉴于注塑 领域的快速发展，早期的很多论文已不具备太多的信息含量，于是我们也做了一 定的筛选。我们对目前网上的几个专业数据库进行了初步统计，结果如表2 1 所 示。 表2 1 各专业数据库期刊论文统计结果 文献种类数据席名关键词年份结果 国内期于u 论文维普中文科技期于0 数据库注塑 19 8 9 2 0 0 3 2 4 5 0 篇 注射成型 19 8 9 2 0 0 3 7 6 3 篇 c n k i 中国期刊全文数据库注塑 19 9 4 2 0 0 4 1 1 6 3 篇 注射成型 19 9 4 2 0 0 4 6 5 6 篇 国内学位论文万方中国学位论文全文数据注塑 l9 7 7 2 0 0 2 3 3 篇 库 注射成型 19 7 7 2 0 0 2 1 3 篇 国外期刊论文 e i i n j e c t i o n 19 9 2 2 0 0 4 2 6 4 0 篇 m o u l d i n g 1 5 可以看出，即使在同一个数据库中，由于关键词的不同也会造成比较大的差 别。这种信息源的特点主要是数量大、更新速度快、专业性强，但系统性较差。 2 科技著作 科技著作是指经过正式出版部门出版的论述科学技术问题的理论性学术专 著及科普作品集。由于科技著作的理论系统性好、信息含量大且更新速度慢，因 而即使早期的科技著作也有一定的参考价值，鉴于注塑领域的迅速发展主要集中 在最近二十年内，因此我们的研究对象主要集中在1 9 8 0 年以后公开出版的科技 著作上，在几个主要的获取途径上，我们进行了初步统计，如表2 。2 所示。 表2 2 各专业数据库科技著作数统计结果 类型数据库关键词结果 国内科技著作上海图书馆注塑 3 3 篇 国内科技著作上海高校网络图注塑2 7 篇 书馆 国内科技著作超星数字图书馆注塑 1 4 本 3 成果专利 成果指的是在研究与试验发展活动中所取得的具有一定新颖性、创造性，可 以重复并验证的，经过同行专家鉴定或评议，或以其他方式得到社会公认的具有 一定学术价值或使用价值的科研工作成果。 随着经济的迅速发展，我国注塑领域相关成果数目也迅速增长，已经达到了 一个惊人的数目，同样，鉴于成果的时效性较强，旧的科技成果往往信息含量很 小，我们主要针对2 0 0 0 年以后的成果进行了分析，在万方数据资源系统的科技 成果数据库中，我们以注塑为关键词搜索到了国内注塑相关的科技成果已经达到 了9 1 6 项。我们对其进行了筛选，选出了大约2 0 0 多项，信息含量较高的科技成 果。国外的科技成果的公布主要是在各大公司的网站上，收集整理难度较大，只 能通过定期的浏览，目前我们已经收集了1 5 6 条注塑相关的国外科技成果。 专利指的是发明人就自己的某一项创造发明向某个国家专利局申请，经批准 1 6 授予专利后，发明入或权利受让人对发明成果在一定年限内依法享有独占权或专 用权，受国家法律保护，任何人不得私自使用，如果他人想要利用该项发明，应 该征得其同意并付给报酬。 专利由于其更新速度非常快，其数目非常巨大，仅以美国专利为例，从1 9 7 6 年至今，中国专利局网站上记录的注塑领域相关专利数目就已经达到了7 2 0 0 项 之多，国内的注塑领域相关专利我们通过万方数据资源系统的专利数据库中收录 的就达到了9 5 4 项之多。鉴于我国是个发展中国家，许多发达国家的保护年限已 满的失效专利对于我们而言仍然有比较高的利用价值，因此我们的研究重点也放 在了国外注塑领域相关的失效专利信息的收集整理上。目前我们已经归纳整理了 约4 5 2 项具有较高使用价值的国外注塑领域的失效专利信息。 这种信息源的特点是更新速度较快，时效性强、专业性强。 4 专家 指的是注塑领域内，资深的科研技术人员。他们是注塑领域发展的骨干力量。 这种信息源的特点是更新速度较慢，。再加上地域分散，人员流动较快的原因， 导致这种信息源的主要特点就是分散，收集难度较大，但是由于一个专家往往精 通多种加工方法信息的含量非常大，因此建立一个注塑领域专家库具有较高的实 用价值。 我们的研究重点放在收集专家相对集中的各种专业会议与会代表名单上，然 后在通过各种途径得到专家的各种信息，目前已收集5 3 位注塑领域的专家信息。 5 网站 指的是互联网上，与注塑领域相关的网站信息。近几年互联网得到了迅猛的 发展，同其他领域一样，注塑领域相关的网站也是层出不穷。这种信息类型的特 点是更新速度快、但专业性不强，时效性强。采用g o o g l e 搜索引擎进行统计， 以注塑为关键词我们可以得到相关的网站已经达到了1 1 8 0 0 0 项之多，以i n j e c t i o n m o u l d i n g 为关键词查询更是达到了1 9 3 0 0 0 条! 对他们全部进行研究既不可能也 没有必要，我们的研究重点放在了各大专业公司网站以及专业协会网站。由于目 前尚无一个专门的注塑领域信息网站，注塑领域信息往往只是前述两种网站的一 个分支，因此收集和整理难度较大，但也存在这种必要性。我们将这些收集的信 息下载到本地服务器，通过我们自己研究的信息系统提供给用户。目前国内外尚 1 7 不存在一个注塑领域专门的网站。 2 2 注塑领域知识获取的途径 目前，我们要获取注塑领域相关知识主要是通过各种信息源。通常有以下几 种： 1 图书馆。 这是一种传统的信息获取方式。其中信息类型全面，信息量大，但是也是信 息污染晟严重的信息源。管理方式的落后以及采用传统纸张的载体类型已经极大 的影响到信息的存储、加工和应用。合理的利用信息技术，将极大的提高信息获 取的速度和质量。 2 专业公司公布的技术资料。 这种信息获取方式专业性强，通常是最新的些注塑技术资料，有较强的参 考价值。但是出于专利保护以及商业利益等原因，专业公司公布的技术资料往往 存在不全面、更新速度快等特点。因而，定期访问这些公司网站成了有效收集相 关专业信息的必需。而这些对于这些信息的获取及使用都会有较大的负面影响。 3 各种专业数据库。 目前，信息时代里这种数据源逐渐成为获取信息的主要途径。专业数据库的 种类也有很多，包括期刊数据库，如“维普期刊数据库”、专利数据库。成果数 据库等等，由于商业利益，通常是付费服务，一般用户往往很难得到真正有用的 信息。另外，其中提供的查询方法往往只是采用通用的搜索方法，只是从计算机 程序语言的角度设定关键词，因而对关键词的要求很高，例如，用户输入“注塑” 和“注射加工 这两种意思完全相同的关键词，但是得到的结果往往大不相同， 存在严重的信息遗失问题。 4 通用搜索引擎。 随着互联网的迅速发展，搜索引擎也逐渐成为人们获取网络信息的重要手 段，据中国互联网络发展状况统计报告2 0 0 3 年1 月的统计，有7 6 3 的用户是 通过搜索引擎来获得网站信息的。它主要是通过用户输入关键字在互联网上搜索 相关信息。常常出现“搜全率高，搜准率低”的问题。以目前最流行的g o o g l e 为例。我们输入中文关键词“注塑”后得到的搜索结果共有1 1 8 0 0 0 项结果。通 过研究我们可以发现，其中存在许多“信息垃圾”与有用的信息混杂在一起，另 外出于商业利益的考虑，排名靠前的网站相关程度并不一定是相关度靠前的网 站。更多时候是出于广告的考虑进行排列，这样就更加增大获取有效信息的难度。 从上述分析我们可以看出，目前注塑领域信息存在的问题主要集中在信息源分 散、信息重复，搜索难度大等方面。如果，存在一个全面的注塑领域知识信息系 统对注塑领域知识进行收集、整理后进行发布和传输，这无疑为较好解决注塑领 域“信息污染”问题提供了一个可行的方案。 2 3注射加工方法分类方法研究1 3 - 1 4 】 据我们对于近几十年来涌现出来的新型注射加工方法资料的研究，发现各类 文献介绍的各种各样的注射加工方法名称约有五十多种，其中不乏很多方法仅仅 是名称不同，例如，剪切控制取向注射成型和自增强注射，经研究发现这两种注 射成型方法完全一样。我们通过分析了大量工艺文献，将这些工艺重复但名称不 同的加工方法合并后，