[发明专利]一种用于离散制造业的结构化工艺设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于离散制造业的结构化工艺设计方法。

背景技术

工艺技术及管理已从传统的生产技术准备为主，扩大到产品的全生命周期，并形成制造 系统工程，集成了机械加工技术和管理技术，向着工艺管理与设计并行化、集成化的方向发 展。传统的创成式CAPP系统片面追求工艺设计的自动化，难以在制造行业推广应用。而目 前市场上的多数CAPP产品过分强调工艺规程卡片的编辑与管理，缺乏对工艺本身数据的分 析，存在无法实现工艺积累，及避免工艺设计重复等问题，主要表现在：

1)忽视了对工艺规划及设计过程的管理，难以对研发变更进行有效的数据传递与过程跟 踪；

2)抑制了工艺过程数据在产品研发生命周期中的枢纽作用，基于卡片的工艺数据封装模 式，增加了工艺阶段向生产系统(ERP)数据集成的难度；

3)加剧了工艺系统的数据冗余，工艺卡片实例化而未经抽象的数据组织方式决定了这种 模式下工艺数据将会随着企业应用时间的增加而不断的创造和复制大量的工艺卡片数据，无 法实现工艺数据的有效积累和重用。

在结构化工艺设计与数据管理方面，通过对现有的文献及专利进行检索，发现北京卫星 环境工程研究所发明一种面向航天器总装的三维结构化工艺设计系统。该发明基于工艺文件 进行分册规划和工艺路线规划，构建了结构化的工艺文件结构树，实现工艺文件结构树与产 品结构树的紧密关联，以典型工艺语句为模板提高工艺编制效率。这种结构化的工艺设计与 数据组织方式，在一定程度上解决了工艺文件编辑和发放的不灵活问题，但还是受限于传统 的工艺卡片文件限制，没有实现基于工艺规划设计对象的结构化，在工艺数据的创建和管理 方面还是基于工艺文件进行了组合封装，没有从根本上解决工艺数据的管理冗余和上下游传 递问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种用于离散制造业的结构化工艺设计方法，本发明 基于工艺业务数据对象的结构化工艺设计与数据管理模式，面向企业生产技术准备全过程， 通过对制造工艺阶段主数据的抽象，实现产品、工艺、工厂和资源(P3R)四大数据的有机 关联和结构化组织，保证数据的一致、有效和重用。同时为后续制造工艺的可视化、分析和 优化提供数据基础和支持机制。在结构化工艺设计与管理模式中，将制造工艺过程中的物料、 资源、工装设备、工艺过程等数据模型化、对象化，通过创建模型数据间的关系实现有效的 关联，扩展了对各类主数据模型数据复杂性的管理，有效的减少了数据冗余，提高了数据的 一致、有效和重用，解决了传统CAPP模式下工艺数据和设计数据割裂的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于离散制造业的结构化工艺设计方法，包括以下步骤：

(1)根据工艺对象确定工艺业务数据，建立工艺过程对象模型，并确定其与零组件对 象、工厂位置对象和工艺资源对象的关联关系；

(2)基于底层的结构化工艺业务对象构建数据组织视图，根据工艺规划与设计业务过 程选择不同的数据组织与展示视图，基于已定义的业务模型及其关联关系，进行结构化的工 艺过程规划，设计相应的工艺过程。

(3)验证工艺过程对象与零组件的消耗关系、工艺过程对象与资源对象之间的指派分 配关系和工艺零组件与资源对象的专用关系。

(4)在图形化环境中设计支持结构化工艺，建立图示化工具与已定义的业务数据之间 双向交互关系；

(5)基于产品对象、工艺对象，设置定义结构化工艺设计过程中业务对象数据之间的 配置关系；

(6)选择工艺过程节点，基于APQP对象生成过程流程图，基于工艺流程图与PFMEA 的关联关系，创建PFMEA的工艺特性和控制计划。