基于網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)床裝備制造工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用的研究

佘抒萌

摘 要： 文章結(jié)合機(jī)床企業(yè)在生產(chǎn)情況下對工藝信息系統(tǒng)的需要，給出了網(wǎng)絡(luò)化制造工藝系統(tǒng)的體系框架，分析了系統(tǒng)的功能模塊。并針對機(jī)床制造企業(yè)的工藝特點(diǎn)，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)化制造工藝系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，分析了網(wǎng)絡(luò)化工藝系統(tǒng)的工作流程，開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化制造工藝原型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化工藝設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化工藝標(biāo)準(zhǔn)化、工藝調(diào)整、基于工作流的工藝審批管理等工具集的開發(fā)。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)化 機(jī)床制造工藝 原型系統(tǒng)

為提高現(xiàn)代制造的快速響應(yīng)能力和提高網(wǎng)絡(luò)化制造資源組合使用能力，以基于知識的網(wǎng)絡(luò)化工藝和制造資源的概念、技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的制造原型系統(tǒng)，通過軟件平臺向外協(xié)企業(yè)提供制造資源管理、工藝任務(wù)分解、網(wǎng)絡(luò)化制造工藝管理、制造資源匹配和優(yōu)化等相關(guān)應(yīng)用服務(wù)。

一、機(jī)床裝備網(wǎng)絡(luò)化制造工藝系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

1.機(jī)床工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

結(jié)合機(jī)床裝備工藝設(shè)計(jì)需求和網(wǎng)絡(luò)化制造的發(fā)展趨勢，構(gòu)建了SOA架構(gòu)（Service-oriented architecture，面向服務(wù)架構(gòu)）的機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化制造工藝設(shè)計(jì)平臺體系結(jié)構(gòu)[1]，由支撐層、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議層、中間件層、基本服務(wù)層、領(lǐng)域服務(wù)層、應(yīng)用層等組成。

2.機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化制造平臺的概念體系

機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化制造平臺的具體功能包括網(wǎng)絡(luò)化制造資源管理，該模塊在制造資源本體模型的基礎(chǔ)上，為外協(xié)企業(yè)提供制造資源的注冊、檢索、分類、更新等功能；網(wǎng)絡(luò)化制造工藝任務(wù)分解，在分析零件制造特征的基礎(chǔ)上，在時(shí)序和裝配特征的約束下，對工藝設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行分解，為企業(yè)選擇和資源匹配提供支持；網(wǎng)絡(luò)化制造工藝管理是平臺的核心功能模塊，包括工藝設(shè)計(jì)任務(wù)管理、工藝知識管理、典型工藝管理、網(wǎng)絡(luò)化工藝優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)化工藝審批等；網(wǎng)絡(luò)化制造成員企業(yè)選擇；系統(tǒng)管理；網(wǎng)絡(luò)化制造過程協(xié)調(diào)與管理。

二、機(jī)床裝備網(wǎng)絡(luò)化制造工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)典型界面

1.機(jī)床產(chǎn)品零件信息本體建模模塊

傳統(tǒng)查詢方式采用基于語法的查詢，如關(guān)鍵字的匹配，這樣無法在語義層對同義詞、上下位概念進(jìn)行檢索，無法保證查準(zhǔn)率和查全率，使用本體可以實(shí)現(xiàn)多層次檢索。

2.機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化制造P-P-R管理模塊

網(wǎng)絡(luò)化制造任務(wù)管理模塊提供對制造任務(wù)的定義、分解、編輯、撤銷等操作。任務(wù)定義界面，對任務(wù)基本信息進(jìn)行描述，根據(jù)任務(wù)約束對制造資源進(jìn)行檢索。

3.機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化制造資源信息表達(dá)模塊

（1）網(wǎng)絡(luò)化制造資源管理

主要提供企業(yè)整體信息的錄入、查看。其外協(xié)采用企業(yè)樹形式，分別按行業(yè)和企業(yè)性質(zhì)進(jìn)行分類，針對樹中每一個(gè)企業(yè)節(jié)點(diǎn)顯示相對應(yīng)的企業(yè)基本信息，當(dāng)需要瀏覽該企業(yè)的制造資源詳細(xì)信息時(shí)，則轉(zhuǎn)到企業(yè)資源管理模塊，以列表形式列出企業(yè)具有的制造資源信息及資源的主要技術(shù)參數(shù)，從而了解該企業(yè)制造資源的制造能力信息。

（2）網(wǎng)絡(luò)化制造資源的發(fā)現(xiàn)

制造資源發(fā)現(xiàn)功能模塊，通過制造任務(wù)的特征屬性和制造資源的制造能力相匹配實(shí)現(xiàn)制造資源的發(fā)現(xiàn)。

（3）制造企業(yè)評價(jià)

根據(jù)企業(yè)目標(biāo)設(shè)計(jì)一級評價(jià)指標(biāo)和二級評價(jià)指標(biāo)，采用五級分制為制造企業(yè)打分。

4.機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化制造工藝匹配優(yōu)化模塊

網(wǎng)絡(luò)化制造工藝匹配優(yōu)化模塊的功能菜單包括網(wǎng)絡(luò)化工藝規(guī)劃、工藝標(biāo)準(zhǔn)化和工藝更改三部分。

5.機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化制造工藝流程重組模塊

計(jì)劃人員通過工藝流程管理模塊完成工藝審核流程的定義工作。首先，工作流管理系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)人員登錄工作流管理系統(tǒng)，通過“工作流模型”為機(jī)床立柱加工工藝過程建立模型，完成工藝審核過程的建立和節(jié)點(diǎn)屬性的定義等工作；再次，將各個(gè)活動與相關(guān)管理人員進(jìn)行綁定，并賦予管理人員相應(yīng)權(quán)限，保證流程管理過程數(shù)據(jù)安全，降低操作人員的出錯(cuò)概率。

三、結(jié)語

本文介紹了機(jī)床裝備網(wǎng)絡(luò)化制造工藝系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及功能模塊。該系統(tǒng)是本文研究的網(wǎng)絡(luò)化制造工藝設(shè)計(jì)技術(shù)在工程實(shí)踐中的成功應(yīng)用，有效增強(qiáng)了應(yīng)用企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化制造工藝開發(fā)設(shè)計(jì)能力，提高了機(jī)床裝備網(wǎng)絡(luò)制造工藝設(shè)計(jì)的效率，取得了較好的應(yīng)用效果，從而驗(yàn)證了本文提出的本體建模、P-R-P管理、資源匹配優(yōu)化、工藝流程重組等技術(shù)的可行性和先進(jìn)性。

參考文獻(xiàn)：

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