计算机辅助工艺设计(CAPP)系统可以提升制造企业的工艺设计和管理能力。在制造模式的快速化和网络化趋势下,CAPP系统存在着快速应变的需求,但由于自身的复杂性和个性化,CAPP系统的可重构一直是该领域研究的难点。本文针对国家863项目等项目的科研目标,结合企业工艺设计过程的网络化和工艺知识快速重用需求,研究支持灵活应变和快速重构的CAPP系统以及工艺知识管理体系的相关理论、方法和关键技术。本文主要研究内容和成果如下:1)在总结现有CAPP系统的研究现状、存在问题和发展趋势的基础上,提出分别从工艺知识管理理论和可重构软件技术实现的两个方面进行研究,实现CAPP快速重构的方法。2)研究了工艺知识的来源、层次、分类和特点,提出了一种动态工艺知识网格模型(APKGA),该模型可实现工艺知识的统一描述,在工艺知识的动态使用过程中获取活跃知识和分布规律,实现工艺知识从低级形态向高级形态的进化。基于XML定义了模型中知识对象的形式化方法,给出了常用工艺知识集的形式化描述实例。3)为了在工艺知识网格中动态获取活跃知识,借鉴了人脑的记忆和遗忘的规律,建立了基于持续激励和长效学习机制的复合记忆-遗忘模型(CMFM),该模型可以实现知识网格中的工艺知识单元在持续激励学习环境下的生命周期演化。在模型求解的基础上,研究了模型的参数估值和数学特性、适用于计算机模拟的等效和简化算法,以及工艺知识的获取、更新和遗忘的处理技术。结合新旧知识的对比实例,验证了模型的有效性。4)在工艺知识单元演化的基础上,研究了知识网格中复杂工艺知识的进化和知识提取,该流程可分为知识元分解、知识整理、知识聚类和知识聚合等过程。通过知识视图和知识篇章,可以实现知识网格中工艺知识的动态聚合和超文本方式浏览,实现工艺知识从无序到有序的自组织进化过程。给出了工艺知识提取和知识篇章的实例。5)与网络化技术相结合,研究并开发了CAPP.Net系统,该系统以面向服务方式封装CAPP的功能单元,通过基于动态服务列表的应用系统软装配技术,实现CAPP系统的快速重构。结合实例研究了系统实现中的服务分解与软装配、工艺路线设计、资源管理、工艺文档电子签名等关键技术。该系统已在多家企业应用,效益显著。本文的工作为CAPP中工艺知识管理与重用,网络化、可重构的快速系统定制等的理论研究和系统开发提供了方法、模型和基础框架。