一种面向数字化的在线工艺规划指导系统技术方案

本发明专利技术涉及一种面向数字化的在线工艺规划指导系统，包括：工艺设计依据管理模块、工艺总体方案制定模块、工艺过程规划模块、工序信息抽取模块、执行控制指导模块和工艺基础信息模块，从产品信息、制造条件、生产要求三方面构建设计依据数据库，形成工艺总体方案，规划工艺过程，为每一道工序建立信息模型，抽取各道工序的关键参数，建立此工序要求以及所需元素。本发明专利技术作为产品设计环节和制造过程环节的纽带，对产品结构、工艺过程、要求以及异常情况等定义清晰，过程描述数字化、信息化、细节化，关联查询方便，减少了制造现场的误解、停工、返工、无用工等各类情况的发生，大大提高了制造过程的执行效率，从管理体系上缩短产品研制周期。

【技术实现步骤摘要】
一种面向数字化的在线工艺规划指导系统
本专利技术涉及智能制造的工艺设计领域，具体地说是一种面向数字化的在线工艺规划指导系统。
技术介绍
在传统的制造模式中，制造执行人员主要依靠工艺卡片来规划和指导产品的生产过程。然而，传统工艺卡片的特点是信息扁平和静态，执行效率很低。现场工人除了工艺文件，还需要查找并翻阅大量的关联资料，而且工艺卡片上的描述往往很简单，工人需要结合自身经验进行消化理解，在执行过程中，工人具有一定自主性，会导致在整个制造生态中，过于依赖工人的经验和技能，从而可能会影响产品的定型和质量。传统纸质卡片在执行中难于动态调整，不易于直观表现不同工序的关联关系，这些都需要大量的临时更改和现场调度管理。因此经常会出现工作上的失误，造成生产质量问题，影响生产周期。在目前传统的制造过程中，更改多、贯彻慢、贯彻难，这些都是影响产品质量、研制周期和成本的管理型问题。传统的工艺指导也是造成这一后果的重要原因，纸质的工艺卡片不便于修改、删除、插入，打印之后在空间上分布很广，导致更改不及时，贯彻不彻底。另外，工艺和检验的展示和反馈是脱节的，这样会导致编制工艺的工艺人员和执行工艺的现场人员也是脱节的。工艺人员不掌握现场情况，很难及时调整工艺，更改时在制的影响分析也不及时不全面，也不能进行细粒度的工艺更改；在有限工期、资源、经验的限制下，现场人员只能充分发挥“主观能动性”；现场管理也只能进行粗放式调度和管理。工艺与执行的脱节，会造成“知行不一”。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种面向数字化的在线工艺规划指导系统,首先从产品信息、制造条件、生产要求三方面构建设计依据数据库，而后从中提取有用信息进行匹配关联，形成工艺总体方案，并且从不同层面来规划工艺过程，直观且简洁。最终，基于数字化理念，为每一道工序建立信息模型，抽取各道工序的关键参数，建立此工序要求以及所需元素。同时，从设备控制、人员执行、运转、特殊工艺指导几方面来辅助工序模型。异常处理指导则是指导应对工序可能出现的各种异常情况。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种面向数字化的在线工艺规划指导系统，包括工艺设计依据管理模块，用于明确产品的设计信息、生产要求和制造条件，并存入设计依据数据库中；工艺总体方案制定模块，用于从设计依据数据库中提取产品的结构信息、生产要求和制造环境，并制定工艺总体方案；工艺过程规划模块，用于根据工艺总体方案进行工段规划，在工段内部安排工位，并设计工序内容；工序信息抽取模块，用于为每一道工序建立工序执行模型，描述在制造过程中的阶段变化状态，抽取各工序的关键参数，明确工序的要求和所需元素；执行控制指导模块，用于根据工序执行模型，对其执行过程中的设备控制、人员操作、运转情况和工艺进行指导；工艺基础信息模块，用于定义专业术语，并对系统的数据和信息进行语义支撑。所述工艺设计依据管理模块包括产品信息单元、制造条件单元和生产要求单元；所述产品信息单元，用于提取产品的设计信息，判断该产品的设计信息是否存在，如果存在，则获取已存在的产品设计信息，否则创建新的产品设计信息；根据产品设计信息形成产品结构信息，并确定产品构件类型，确定产品构件组成关系，进行产品组成关系绑定，将绑定后的信息存入设计依据数据库中；所述制造条件单元，用于明确产品的制造条件，如果当前制造环境适合产品生产，则获取该制造环境信息，否则为产品生产安排合适的制造环境；并判断是否存在制造约束，如果是，则获取所需制造约束，否则设置制造约束；并匹配制造环境信息和制造约束信息，存入设计依据数据库中；所述生产要求单元，用于判断当前是否存在生产要求，如果是，则查询生产要求，否则创建生产要求；将生产要求信息存入设计依据数据库中。所述制造环境信息包括环境编号、环境类型说明、环境高度和地坪承载；所述制造约束信息包括约束编号、关联的制造环境编号、约束名称、约束说明和参数设置。所述工艺总体方案制定模块，用于从设计依据数据库中提取产品的结构信息、生产要求和制造环境，判断当前产品的结构信息、生产要求和制造环境的组合是否存在，如果是，则重新从设计依据数据库中调取其他提取产品的结构信息、生产要求和制造环境，否则建立该产品的工艺总体方案。所述工艺过程规划模块包括工段规划单元、工位安排单元、工序设计单元和设备配置单元；所述工段规划单元，用于根据工艺总体方案的内容，划分产品生产过程的工艺阶段，并建立各不同工艺阶段的顺序关系；所述工位安排单元，用于在每一个规划的工段内安排工位组织，并建立各不同工位的顺序关系；所述设备配置单元，用于根据不同工位的实际要求，配置其所需设备；所述工序设计单元，用于设计工序并且建立各个工序和工位的关系，以及各工序之间的执行顺序。所述工序信息抽取模块，包括工序建模单元、工序要求单元和所需元素单元；所述工序建模单元，用于根据工艺过程规划的工序内容，建立工序执行模型，规范工序操作内容，描述在制产品的阶段变化状态；所述工序要求单元，用于规定各个不同工序的操作细则、标准、要求和关键参数；所述所需元素单元，用于明确工序执行内容所需的元素种类、元素内容、元素数量信息。所述执行控制指导模块包括设备控制指导单元、人员操作指导单元、工艺指导单元和运转说明单元；所述设备控制指导单元，用于按照顺序依次选取每一道工序执行模型，明确设备在此选取的工序执行模型中的执行和控制情况，并建立该设备的控制指导信息，对该设备进行控制指导，然后，判断此次选取的工序执行模型是否是最后一道工序执行模型，如果是，则设备控制指导的设置流程结束，否则，选取下一道工序执行模型，继续配置设备控制指导信息；所述人员操作指导单元，用于按照顺序选取每一道工序执行模型，明确人员在工序中的操作内容，并建立该人员的操作信息，对该人员进行操作指导，然后，判断此次选取的工序执行模型是否是最后一道工序执行模型，如果是，则人员操作指导的设置流程结束，否则，选取下一道工序执行模型，继续配置人员操作指导信息；所述工艺指导单元，用于按照顺序选取工序执行模型，明确工序中需注意的工艺指导内容，并建立工艺指导，对该工序进行工艺指导，然后，判断此次选取的工序执行模型是否是最后一道工序执行模型，如果是，则工艺指导信息的设置流程结束，否则，选取下一道工序执行模型，继续配置工艺指导信息；所述运转说明单元，用于按照顺序选取工序执行模型，明确衔接工序的运转说明，并建立运转说明，对工序间的衔接情况进行说明，然后，判断此次选取的工序执行模型是否是最后一道工序执行模型，如果是，则运转说明信息的设置流程结束，否则，选取下一道工序执行模型，继续配置运转说明信息。所述根据工艺总体方案进行工段规划，在工段内部安排工位，并设计工序内容包括：步骤1：根据所选取的产品及其工艺方案，划分不同工段内容，并建立各工段之间的执行顺序；步骤2：建立划分的各个工段与工艺方案之间的联系，按执行顺序逐一选取工段；步骤3：按照顺序选取工段信息，在选取的工段中设计各个工位内容，根据工位内容明确设备配置，建立工位之间的顺序关系，并建立各个工位与选定工段的关联关系，然后，判断此次选取的工段是否是最后一道工段，如果是，则进入步骤4，否则，选取下一道工段信息，执行步骤3；步骤4：按照顺序选取工段信息，在选取的工段中按顺序获取隶属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：包括工艺设计依据管理模块，用于明确产品的设计信息、生产要求和制造条件，并存入设计依据数据库中；工艺总体方案制定模块，用于从设计依据数据库中提取产品的结构信息、生产要求和制造环境，并制定工艺总体方案；工艺过程规划模块，用于根据工艺总体方案进行工段规划，在工段内部安排工位，并设计工序内容；工序信息抽取模块，用于为每一道工序建立工序执行模型，描述在制造过程中的阶段变化状态，抽取各工序的关键参数，明确工序的要求和所需元素；执行控制指导模块，用于根据工序执行模型，对其执行过程中的设备控制、人员操作、运转情况和工艺进行指导；工艺基础信息模块，用于定义专业术语，并对系统的数据和信息进行语义支撑。

【技术特征摘要】
1.一种面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：包括工艺设计依据管理模块，用于明确产品的设计信息、生产要求和制造条件，并存入设计依据数据库中；工艺总体方案制定模块，用于从设计依据数据库中提取产品的结构信息、生产要求和制造环境，并制定工艺总体方案；工艺过程规划模块，用于根据工艺总体方案进行工段规划，在工段内部安排工位，并设计工序内容；工序信息抽取模块，用于为每一道工序建立工序执行模型，描述在制造过程中的阶段变化状态，抽取各工序的关键参数，明确工序的要求和所需元素；执行控制指导模块，用于根据工序执行模型，对其执行过程中的设备控制、人员操作、运转情况和工艺进行指导；工艺基础信息模块，用于定义专业术语，并对系统的数据和信息进行语义支撑。2.根据权利要求1所述的面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：所述工艺设计依据管理模块包括产品信息单元、制造条件单元和生产要求单元；所述产品信息单元，用于提取产品的设计信息，判断该产品的设计信息是否存在，如果存在，则获取已存在的产品设计信息，否则创建新的产品设计信息；根据产品设计信息形成产品结构信息，并确定产品构件类型，确定产品构件组成关系，进行产品组成关系绑定，将绑定后的信息存入设计依据数据库中；所述制造条件单元，用于明确产品的制造条件，如果当前制造环境适合产品生产，则获取该制造环境信息，否则为产品生产安排合适的制造环境；并判断是否存在制造约束，如果是，则获取所需制造约束，否则设置制造约束；并匹配制造环境信息和制造约束信息，存入设计依据数据库中；所述生产要求单元，用于判断当前是否存在生产要求，如果是，则查询生产要求，否则创建生产要求；将生产要求信息存入设计依据数据库中。3.根据权利要求2所述的面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：所述制造环境信息包括环境编号、环境类型说明、环境高度和地坪承载；所述制造约束信息包括约束编号、关联的制造环境编号、约束名称、约束说明和参数设置。4.根据权利要求1所述的面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：所述工艺总体方案制定模块，用于从设计依据数据库中提取产品的结构信息、生产要求和制造环境，判断当前产品的结构信息、生产要求和制造环境的组合是否存在，如果是，则重新从设计依据数据库中调取其他提取产品的结构信息、生产要求和制造环境，否则建立该产品的工艺总体方案。5.根据权利要求1所述的面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：所述工艺过程规划模块包括工段规划单元、工位安排单元、工序设计单元和设备配置单元；所述工段规划单元，用于根据工艺总体方案的内容，划分产品生产过程的工艺阶段，并建立各不同工艺阶段的顺序关系；所述工位安排单元，用于在每一个规划的工段内安排工位组织，并建立各不同工位的顺序关系；所述设备配置单元，用于根据不同工位的实际要求，配置其所需设备；所述工序设计单元，用于设计工序并且建立各个工序和工位的关系，以及各工序之间的执行顺序。6.根据权利要求1所述的面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：所述工序信息抽取模块，包括工序建模单元、工序要求单元和所需元素单元；所述工序建模单元，用于根据工艺过程规划的工序内容，建立工序执行模型，规范工序操作内容，描述在制产品的阶段变化状态；所述工序要求单元，用于规定各个不同工序的操作细则、标准、要求和关键参数；所述所需元素单元，用于明确工序执行内容所需的元素种类、元素内容、元素数量信息。7.根据权利要求1所述的面向数字化的在线工艺规划指导系统，其特征在于：所述执行控制指导模块包括设备控制指导单元、人员操作指导单元、工艺指导单元和运转说明单元；所述设备控制指导单元，用于按照顺序依次选取每一道工序执行模型，明确设备在此选取的工序执行模型中的执行和...

【专利技术属性】
技术研发人员：石刚，刘晓松，赵伟，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21