一种基于Web的飞机装配数据可视化方法技术

一种基于Web的飞机装配数据可视化方法，该方法有四大步骤：步骤一：系统架构及开发环境搭建；步骤二：可视化AO设计；步骤三：装配工艺仿真；步骤四：装配现场的使用。本发明专利技术用于实现飞机装配过程中BOM（Bill?of?Material，物料清单）、AO（Assembly?Order，装配大纲）、产品信息等数据的可视化在线浏览，提高了飞机的装配质量和工作效率。它在飞机制造业界具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于信息
它用于实现飞机装配过程中BOM (Bill of Material,物料清单)、A0 (Assembly Order,装配大纲)、产品信息等数据的可视化在线浏览，提高装配质量和效率。
技术介绍
飞机是一种复杂的高技术产品，长期以来飞机制造业总是反映着人类的最新科学技术成就。而装配是飞机制造过程的主要环节，所需エ时占生产制造总エ时的40%飞0%甚至更高。伴随着信息时代的来临，对于大型飞机的装配来说，不采用数字化技术的装配工作量将大大超出传统装配的规模，根本无法适应现代飞机生产和质量的要求。 BOM和AO是飞机装配过程中最重要的两类数据。I)制造业的所有业务活动都是围绕产品进行的，在信息技术支持下的制造过程实质上是ー个产品数字建模、传递、加工处理的过程，而描述产品构成的BOM信息则是联系这个过程的主线，是实现企业信息、功能和过程集成的关键信息，在产品生命周期的数据流动中，BOM信息是ー个连续和动态变化的过程。对于飞机制造业来说，现代飞机外形要求严格、设计更改在试制期间十分频繁、构型众多、零件材料和形状各异、零组件的数量极为庞大，因此对于产品数据的管理要求极高，从设计、生产制造、到装配都必须严格的监控，才能尽可能的減少人为因素的消极影响。如果能很好加强BOM的管理，将会对飞机制造企业的经营和管理提供极大的帮助，但在实际应用中依然存在一些问题，具体包括B0M集成水平低，重复性工作量大，效率低；B0M数据的设计变更的更改困难、数据一致性难以保证；产品BOM数据缺乏集成化管理，BOM数据的转化和维护比较困难等。2)制造BOM反映了产品装配エ艺流程，而AO是对制造BOM的进ー步细化。AO是エ艺部门根据工程设计的要求、エ厂现有的エ艺水平和质量保证的要求编写的指导生产的エ艺文件，用于向装配车间下达生产任务、指导工人生产，和飞机产品生产的装配过程相对应。目前，国外先进飞机制造企业如波音公司对飞机装配已经开始实行架次管理，以适应不同用户的个性要求，对生产线上的每架飞机都能做到快速精细化跟踪与管理。为了适应架次管理的特点，我国许多飞机制造企业引入了波音公司的AOエ艺管理机制，但是目前AOエ艺文件的編制工作大都采用手工输入，准确性和一致性差。其次，エ序的描述采用的是纯文字描述，但飞机装配是ー个十分复杂的过程，许多装配步骤无法用纯文字的方法来描述得足够明确，使得工人难以理解。再者，AO上的图纸信息是ニ维的不可操作图纸。在装配环境下，零部件之间的存在位置、空间的约束等尺寸用ニ维标注不够直观。同时工人需要其他额外的尺寸信息的时候是无法直接获取的，需要与エ艺人员沟通，这样势必降低了飞机装配效率。
技术实现思路
1、目的本专利技术的目的是提供，它克服了现有技术的不足，能改善当前国内落后的飞机装配现状。其目标有I)提供ー种BOM的数据结构设计方案，为BOM的集成、管理、转换奠定基础。2)提供ー种三维产品数据浏览方案，实现模型、尺寸等信息的在线浏览。3)对飞机部件进行装配过程仿真，验证装配エ艺的正确性和可装配性，并输出装配动画指导工人实践，实现AO可视化。2、技术方案本专利技术提供，实现飞机装配过程中B0M、A0、产品信息等数据的可视化在线浏览。该方法具体步骤如下步骤ー系统架构及开发环境搭建。本方法选用B/S (Browser/Server)浏览器/服务器网络结构。在传统的C/S(Client/Server)体系中增加了一层中间件(Middle ware)结构,将应用分为表示层、功能层和数据层三个处理层次，如附图说明图1所示，表示层由基于Web浏览器的客户端组成。用户通过系统的Web应用界面与系统进行人机交互，完成数据的采集录入或信息显示；功能层由Web服务器和Web应用服务器构成。Web服务器采用HTTP协议回应各客户端用户发送的请求，向Web应用服务器提供信息显示与数据的检索指令，向用户生成客户端实际显示页面；Web应用服务器通过数据库接ロ组件JDBC访问数据层，并收集底层数据提交给Web服务器，以实现用户的应用要求；数据层通过数据库服务器OraclelOi执行数据处理逻辑，为系统提供底层数据支持；步骤ニ 可视化AO设计(I)BOM的存储方式产品的BOM信息主要有两类一是只与零部件自身相关的属性信息，一般由名称、编号、版本等字段组成，是ー个简单的一维数据表；ニ是表达零部件之间层次结构和装配关系的信息，即装配结构。装配结构一般描述为零部件之间的父子关系和装配数量的集合，BOM的装配结构在存储上一般是ー种图形数据结构。在进行数据库设计时，考虑到影响BOM复杂性的首要因素是产品结构复杂，以及大量零件、组件的相互借用关系，使装配关系的树状层次又演变成网状结构。为了减少数据冗余度，将BOM信息分为两部分存储，一部分存储产品的属性信息，另一部分存储其装配结构信息。BOM表达的难点和关键点主要在树形结构的装配结构的存储上，在BOM的树形结构定义中，主要采取以下几种数据模型a.单层 BOM所谓单层BOM就是单层BOM表中相同的结构关系只记录一次。其数据结构采用“单父——单子”的数据结构，是由一个父件和从属于父件的ー个或多个子件组成的。如果对应设计图纸，父件指的是组装图上的装配件，子件指组成装配体的下一级零部件。将产品的所有单层BOM展开，即得到企业常用的分组明细表，最下一级即产品的零件清単。可采用树形结构的遍历方法来获得，如表一所示。表一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Web的飞机装配数据可视化方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：系统架构及开发环境搭建选用B/S即Browser/Server浏览器/服务器网络结构，在传统的C/S即Client/Server体系中增加了一层中间件Middleware结构，将应用分为表示层、功能层和数据层三个处理层次，表示层由基于Web浏览器的客户端组成，用户通过系统的Web应用界面与系统进行人机交互，完成数据的采集录入或信息显示；功能层由Web服务器和Web应用服务器构成，Web服务器采用HTTP协议回应各客户端用户发送的请求，向Web应用服务器提供信息显示与数据的检索指令，向用户生成客户端实际显示页面；Web应用服务器通过数据库接口组件JDBC访问数据层，并收集底层数据提交给Web服务器，以实现用户的应用要求；数据层通过数据库服务器Oracle10i执行数据处理逻辑，为系统提供底层数据支持；步骤二：可视化AO设计(1)BOM的存储方式产品的BOM信息主要有两类：一是只与零部件自身相关的属性信息，由名称、编号、版本字段组成，是一个一维数据表；二是表达零部件之间层次结构和装配关系的信息，即装配结构，装配结构一般描述为零部件之间的父子关系和装配数量的集合，BOM的装配结构在存储上是一种图形数据结构；在进行数据库设计时，考虑到影响BOM复杂性的首要因素是产品结构复杂，以及大量零件、组件的相互借用关系，使装配关系的树状层次又演变成网状结构；为了减少数据冗余度，将BOM信息分为两部分存储，一部分存储产品的属性信息，另一部分存储其装配结构信息；BOM表达的难点和关键点主要在树形结构的装配结构的存储上，在BOM的树形结 构定义中，采取以下几种数据模型：a.单层BOM所谓单层BOM就是单层BOM表中相同的结构关系只记录一次，其数据结构采用“单父——单子”的数据结构，是由一个父件和从属于父件的一个或多个子件组成的；如果对应设计图纸，父件指的是组装图上的装配件，子件指组成装配体的下一级零部件；将产品的所有单层BOM展开，即得到企业常用的分组明细表，最下一级即产品的零件清单；采用树形结构的遍历方法来获得，如表一所示；表一装配件零组件号单装数量(件)AB1AC1AD2b.多层BOM多层BOM也称缩行式BOM，表示产品的所有父子关系，采用“单父一多子”的数据结构，按层次列出了下属零组件和每个零组件相对于父件消耗的数量；同一层次的所有零组件号都按层次连续显示在同一列上，如表二所示；表二层次零组件装配件装配数量0A?11BA11CA11DA22EA12FA32GA12HA12IA13JA13KA1c.综合BOM综合BOM根据零件号的次序，一次性列出用于最高层装配件或最终产品下属所有零件的配套件数，但它并不关心其产品结构的层次关系，产品A的综合BOM见表三所示；表三(2)BOM数据结构设计在BOM设计过程中需着重考虑的两个要素是：合理的BOM结构模型，即在数据库中设计合理的方式存储BOM数据，保证BOM数据的完整性、一致性、可靠性和无冗余；高效便捷的算法完成对产品结构的遍历和分解，满足对产品结构的查询、汇总；前者关系到BOM的易维护性，后者关系到BOM的易使用性，以下简称为BOM“设计的两要素”；为了更好在BOM设计两要素之间需求均衡，综合单层BOM的数据冗余度是最小的、清晰地定义产品的结构树、BOM表更简单的优点，为了反映MBOM的装配顺序关系，设计出一种BOM树状数据结构，如表四所示；表四ID零组件号父装配件号单装数量叶节点标识符子节点顺序1A?1012BA1013CA1124DA2035EB1116FB3127GD1018HD1129ID11310JG11111KG112（3）产品信息的三维可视化设计在运用CAD系统设计产品时，建立的产品信息模型通常由产品结构形状、建模过程、工程约束、特征属性信息组成，导致三维设计模型中保存了大量的非几何信息，所以一般的三维设计模型都比较大，动辄数十兆、数百兆；上述信息对设计工程师是非常重要的，但对制造人员来说许多信息是冗余的，他们主要关注零件的结构几何信息；因此，从CAD系统中如何转换到可在Web中显示的数据模型的交换方式是问题的关键所在；目前交换方式有三种：直接三维数据模型交换、中性几何文件格式数据交换和中性显示模型数据交换；但因为数据量大、丢失几何信息、不便于传输的弊端无法很好地满足需求；本方法利用ActiveX技术将一款多用途的文档浏览、标注、协同作业应用软件OracleAutoVue嵌入至Web页面，分别选取各组成组件，改...

【技术特征摘要】
1.一种基于Web的飞机装配数据可视化方法，其特征在于该方法具体步骤如下 步骤一系统架构及开发环境搭建 选用B/S即Browser/Server浏览器/服务器网络结构,在传统的C/S即Client/Server体系中增加了一层中间件Middleware结构，将应用分为表示层、功能层和数据层三个处理层次，表示层由基于Web浏览器的客户端组成，用户通过系统的Web应用界面与系统进行人机交互，完成数据的采集录入或信息显示；功能层由Web服务器和Web应用服务器构成，Web服务器采用HTTP协议回应各客户端用户发送的请求，向Web应用服务器提供信息显示与数据的检索指令，向用户生成客户端实际显示页面；Web应用服务器通过数据库接口组件JDBC访问数据层，并收集底层数据提交给Web服务器，以实现用户的应用要求；数据层通过数据库服务器OraclelOi执行数据处理逻辑，为系统提供底层数据支持； 步骤二 可视化AO设计 (I)BOM的存储方式 产品的BOM信息主要有两类一是只与零部件自身相关的属性信息，由名称、编...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙占磊，于勇，韩鹏飞，赵罡，郭春英，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
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