面向协同制造的工艺资源优化配置技术研究

发布时间：2017-07-07 23:09

  本文关键词：面向协同制造的工艺资源优化配置技术研究

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【摘要】：本课题在某船用柴油机制造企业国防基础科研项目“船用柴油机一体化异地协同制造技术”、企业委托项目“船用大功率柴油机工艺资源数据库开发”(2013JX597F)、企业委托项目“船用柴油机MES集成技术研究”(2013JX598F)资助下开展。工艺设计在很大程度上决定了产品的制造质量、加工成本及生命周期。故在工艺设计阶段,如何充分兼顾制造因素,进而优化工艺设计,是企业亟待解决的问题。本文针对船用柴油机关键件的复杂制造流程,结合质量控制方法,深入研究了工艺资源可制造性评估问题,以及制造任务分解及工艺资源优化配置问题,并开发了面向协同制造的工艺资源优化配置系统。主要研究内容和研究成果如下:(1)研究了面向协同工艺设计的制造任务分解方法。以零件工艺规程为核心,面向加工特征对工艺任务进行描述;通过对产品质量特性参数的系统化分解获取工艺指标权重,将零件的加工特征与关键工艺要求转化为工艺任务,并建立了工艺任务信息模型。(2)针对面向工艺任务的工艺资源匹配程度评价问题,研究了基于模糊理论的工艺资源质量指标评价方法。通过对关键工艺指标质量信息的采集、分析,将基于工序能力分析的质量稳定性和面向加床加工精度的质量适应度作为评价条件,构建隶属函数并采用模糊综合评判方法,实现了面向工艺任务的工艺资源评价与优选。(3)研究了面向船用柴油机制造的工艺资源优化配置方法。结合企业制造特点,在明确制造任务的基础上,采用两级资源匹配方法,一级匹通过搜索资源库得到满足指标要求的一类机床,二级匹配通过对资源元素的负荷计算及质量评价,实现工艺资源的优化选择;通过纵向质量能力分析和多工艺方案仿真,对匹配方案进行优化。(4)研究并开发了面向协同制造的工艺资源优化配置系统。对系统的总体框架结构及功能模块进行设计,开发了工艺资源优化配置原型系统。以船用柴油机关键件连杆为应用对象,演示了系统操作流程,验证了本文研究思路和关键技术的有效性和可行性。
【关键词】：工艺规划 工艺资源 权重决策 工序质量 模糊综合评价
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-14
• 第1章 绪论14-21
• 1.1 引言14
• 1.2 课题研究背景14-16
• 1.2.1 工艺优化与设计制造协同14-15
• 1.2.2 工艺资源优化配置15-16
• 1.3 国内外研究现状16-18
• 1.3.1 工艺资源模型建立方法研究现状16-17
• 1.3.2 工艺资源评价方法研究现状17
• 1.3.3 工艺资源优化配置研究现状17-18
• 1.4 发展趋势18-19
• 1.5 主要研究内容及章节安排19-21
• 1.5.1 主要研究内容19-20
• 1.5.2 论文章节安排20-21
• 第2章 制造任务分解及工艺资源建模21-35
• 2.1 协同制造任务单元建模21-26
• 2.1.1 逻辑任务单元的信息模型建立21-23
• 2.1.2 面向质量指标的任务单元工艺指标分解23-26
• 2.2 工艺资源建模26-28
• 2.2.1 工艺资源信息模型建立26-27
• 2.2.2 工艺资源加工能力描述27-28
• 2.3 基于工序质量的工艺资源评价28-34
• 2.3.1 质量稳定性评价29-31
• 2.3.2 质量指标适应度评价31
• 2.3.3 纵向质量能力评价31-33
• 2.3.4 质量综合评价指标数学模型求解33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第3章 工艺资源配置方法35-45
• 3.1 工艺资源配置总体方案35-38
• 3.1.1 工艺资源优化配置流程36-37
• 3.1.2 系统信息集成37-38
• 3.2 工艺资源一级匹配38-40
• 3.2.1 一级匹配规则定义38-39
• 3.2.2 一级匹配过程描述39-40
• 3.3 工艺资源二级匹配40-42
• 3.3.1 二级匹配规则定义40-41
• 3.3.2 二级匹配过程描述41-42
• 3.4 匹配结果优化42-43
• 3.4.1 纵向质量能力分析42
• 3.4.2 多工艺方案仿真42-43
• 3.5 应用实例43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第4章 面向协同制造的工艺资源优化配置系统方案设计45-59
• 4.1 系统需求分析45-46
• 4.2 系统设计46-55
• 4.2.1 系统总体结构设计46-47
• 4.2.2 系统功能方案设计47-49
• 4.2.3 数据库结构设计49-54
• 4.2.4 数据表关系模型54
• 4.2.5 功能模块数据流设计54-55
• 4.3 系统实现技术55-58
• 4.3.1 系统开发平台55-56
• 4.3.2 数据库技术56-57
• 4.3.3 MSChart图形化插件57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 面向协同制造的工艺资源优化配置系统的实现59-73
• 5.1 系统登录及主界面59-60
• 5.2 制造任务模块60-62
• 5.2.1 制造任务基本模型界面60-61
• 5.2.2 质量指标分解界面61-62
• 5.2.3 工艺指标参数界面62
• 5.3 工艺资源模块62-64
• 5.3.1 机床信息界面62-63
• 5.3.2 工装信息界面63-64
• 5.3.3 人员信息界面64
• 5.4 资源优化配置模块64-67
• 5.4.1 工艺资源一级匹配界面64-65
• 5.4.2 工艺资源评价界面65-66
• 5.4.3 工艺资源二级匹配界面66
• 5.4.4 工艺路线生成界面66-67
• 5.5 质量分析模块67-70
• 5.5.1 质量数据采集模块67-68
• 5.5.2 质量数据整理界面68
• 5.5.3 工艺资源质量稳定性分析68-69
• 5.5.4 操作人员质量追溯分析69-70
• 5.6 工艺优化模块70-72
• 5.6.1 机床刀具优化70-71
• 5.6.2 切削参数优化界面71-72
• 5.7 本章小结72-73
• 总结与展望73-75
• 课题总结73-74
• 后续工作展望74-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间所发表论文及参与的项目78-79
• 致谢79

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本文编号：532182