CN109919496B - 一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法及系统，涉及数字化装配技术领域，首先，获取与飞机装配指令校验相关的装配工艺设计规则知识；其次，根据知识的特点进行产生式框架表示与合理的分类及属性定义；最后，设计知识的存储形式并将装配工艺设计规则知识对象与分类结构关联进行知识分类入库，继而形成装配工艺设计规则库。本发明中的系统包括数据层、逻辑层、应用层三个层面。数据层将装配工艺设计规则相关数据提供给逻辑层。逻辑层对规则数据源进行处理后以不同的数据视图提供给应用层。应用层对逻辑层形成的数据制定面向不同角色的不同应用方式，从而辅助工艺人员进行装配指令的校验。

Description

一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法及系统

技术领域

本发明涉及数字化装配技术领域，特别是涉及一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法及系统。

背景技术

装配指令是规定生产管理单元的完整工艺流程和流程各环节的控制要求及记载生产过程中质量记录。飞机装配过程中需要大量的装配指令指导装配工作的进行，装配指令的合理性编制对提高装配质量和缩短制造周期具有重要的影响，因此装配指令编制完成后有严格的审批以及执行流程。

现在飞机一般为改型设计，工艺人员在进行装配指令编制时会在原有机型装配指令的基础上进行参数修改等，导致错改及漏改现象出现，出错率高。工艺人员在装配指令发布前需要对装配指令进行逐个校对，检查内容是否完整、数据是否一致等，该过程不仅消耗了大量的时间，而且容易忽略细节性问题，造成装配指令内容仍出现不合理的现象。因此，在现有结构化装配指令技术方案的基础之上，如果能通过对工艺人员在审查过程中的各方面经验进行总结，形成一种面向装配指令校验的知识管理方法，运用相应的知识管理系统代替人工进行装配指令的自动审查，则能大大降低人工劳动量，提高工作效率，缩短审查周期。目前的知识管理方法种类繁多，但未形成针对飞机装配指令合理性审查的方法，审查相关的经验依旧固化在工艺人员的脑海中，没有形成相应的知识体系对审查经验进行规范化、合理化表达。现有的技术主要存在以下问题：

(1)对装配工艺设计规则知识管理体系缺乏。工艺人员在进行任务量大、重复性强的工作时，需要花费大量的时间和精力寻找装配指令中的遗漏项及不合理之处，费时费力。

(2)对工艺人员经验过度依赖。在飞机装配指令审查时，需要工艺人员具备足够的装配工艺设计经验，才可对飞机装配指令出现的问题进行逐一纠错。如果工艺人员知识水平不足，就很难发现细节性问题，一方面导致生成的装配指令优劣不一，另一方面不能有效避免人员流动造成的经验知识损失。

发明内容

本发明实施例提供了一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法及系统，可以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供了一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法，该方法包括以下步骤：

获取与飞机装配指令校验相关的装配工艺设计规则知识；

采用产生式框架表示法对装配工艺设计规则知识进行表示，将产生式规则嵌入框架中，同时将装配工艺设计规则知识中的校验规则进行结构化表示，以xml片段的形式进行存储；

对装配工艺设计规则知识中的校验规则分类时，按照校验的内容分为工艺级、工序级、操作描述级三个级别，将总结出的装配工艺设计校验规则知识划分到对应的层级中并将对应于同一层次的校验归为一类；在对装配工艺设计规则知识中的事实规则进行分类时，根据其作用分为典型工艺事实规则和典型工序事实规则，装配工艺设计事实规则的分类结构按照飞机的结构进行下一步划分，分类结构确定后，根据不同装配工艺设计规则的关键属性在装配工艺设计规则入库时赋予这些关键属性具体的值；

将装配工艺设计规则知识与分类结构进行关联，形成装配工艺设计规则知识实例，继而形成装配工艺设计规则库。

本发明还提供了一种飞机装配工艺设计规则知识管理系统，该系统包括数据层、逻辑层和应用层三个层面，所述数据层用于将获取的装配工艺设计规则知识相关数据提供给逻辑层，所述装配工艺设计规则知识包括装配工艺设计校验规则即工艺级规则、工序级规则、操作描述级规则，和装配工艺设计事实规则即典型工艺事实规则、典型工序事实规则；

所述逻辑层用于对规则数据源进行处理，将各类数据源以不同形式的数据视图提供给应用层，处理方式包括规则分类、规则表示、规则存储和规则推理；

所述应用层用于对逻辑层形成的数据制定面向不同角色的不同应用方式，包括面向系统管理员的规则检索、规则查看、权限管理和面向工艺人员的装配指令校验。

本发明实施例中的一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法及系统，具有以下优点：

1.通过一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法及系统，对装配指令校验相关知识进行有效组织和管理，实现知识重用，辅助人工进行装配指令校验。

2.通过飞机装配工艺设计规则知识的产生式框架表示，实现了规则知识的规范化存储以及后续知识推理。

3.通过飞机装配工艺设计规则知识分类及关键属性定义，实现了工艺人员快速进行知识的查询，找到需要查看的规则。

4.通过飞机装配工艺设计规则知识管理系统框架结构，基于协同数据管理平台开发出飞机装配工艺设计规则知识管理系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种飞机装配工艺设计规则知识管理系统的模块图；

图3为飞机装配工艺设计规则库分类结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明提供了一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法，该方法包括以下步骤：

1、装配工艺设计规则知识获取与总结。

飞机装配工艺设计规则知识是面向飞机装配工艺设计环节的，用于对飞机装配指令内容进行校验的知识，包括装配工艺设计校验规则知识和装配工艺设计事实规则知识。其中，装配工艺设计校验规则知识指参与装配指令校验的所有规则类型知识，装配工艺设计事实规则知识指校验时作为事实参与对比的典型工艺或典型工序事实规则知识。通过查阅飞机装配相关书籍及装配工艺文件、咨询相关专家、总结飞机装配指令编制时易出现问题的关键点等手段，归纳出与飞机装配指令校验相关的装配工艺设计规则知识。装配工艺设计规则知识总结分为以下四个层次：

(1)内容完整性：主要涉及总结装配指令基本信息不为空的内容。如工序内容不能为空；

(2)数据一致性：主要涉及总结装配指令中配套件编号数据进行分类并将其进行前缀或者后缀特征总结。如标准件编号前缀为MS等；

(3)逻辑合理性：主要涉及总结装配指令中容易出现逻辑不合理的关键点。如用胶的先后时间；

(4)优化性：主要涉及总结以往装配工艺文件中的典型工艺以及典型工序作为校验时对比的事实规则。如下架属于典型工艺，总工序数量为2，工序顺序为下架准备、下架。

2、装配工艺设计规则知识表示与存储。

(1)装配工艺设计规则知识内容

装配工艺设计校验规则知识内容包含规则名称、规则号、前提、结论、否则、规则类型、所属装配单元类型和所属机型信息。装配工艺设计事实规则知识包括典型工艺事实规则知识和典型工序事实规则知识。典型工艺事实规则知识，其组成包含典型工艺名称、推荐工序数量、推荐工序顺序、所属装配单元类型、所属机型。典型工序事实规则知识，其组成包含典型工序名称、典型工装名称、典型工具名称、典型设备名称、典型材料名称、典型标准件名称、所属装配单元类型、所属机型。

(2)装配工艺设计规则知识表示形式

装配工艺设计规则知识表示采用产生式框架表示法，将产生式规则嵌入框架中。装配工艺设计校验规则是将规则名称作为框架名，将规则类型、所属装配单元类型、所属机型、产生式规则作为槽，将规则号、前提、结论、否则作为产生式规则槽的侧面。装配工艺设计事实规则知识分为两个部分进行表示：一部分是典型工艺事实规则，将典型工艺名称作为框架名，推荐工序数量、推荐工序顺序、所属装配单元类型和所属机型作为槽，产生式规则部分为空；一部分是典型工序事实规则，将典型工序名称作为框架名，典型工装名称、典型工具名称、典型设备名称、典型材料名称、典型标准件名称、所属装配单元类型、所属机型作为槽，产生式规则部分为空。其中产生式规则部分引入了规则元的概念，设计了规则表示所需的命令词、关系词及左右项。规则如下表1所示。

表1装配工艺设计规则产生式框架表示

(3)装配工艺设计规则知识存储

将装配工艺设计校验规则进行结构化表示，以xml片段的形式进行存储。

3、装配工艺设计规则知识分类及属性定义。

装配工艺设计规则知识的分类是基于成组技术的分类思想。在对装配工艺设计校验规则分类时，将飞机装配指令看作一个完整的工艺并将其按照校验的内容分为工艺级、工序级、操作描述级三个级别。其中工艺级主要针对装配指令表头等基本信息，工序级主要针对工序号等工序相关信息，操作描述级主要针对工序内容，也即操作描述内容。将总结出的装配工艺设计校验规则知识按照内容完整性、数据一致性、逻辑合理性、优化性四个层次划分到对应的层级中并将对应于同一层次的校验归为一类。将对应于同一级别的不同层次归为一类，作为层次校验的父级。在对装配工艺设计事实规则进行分类时，根据其作用分为典型工艺事实规则和典型工序事实规则，其分类结构按照飞机的结构进行下一步划分。分类结构确定后，根据不同装配工艺设计规则的关键属性，如所属装配单元类型、所属机型等，在装配工艺设计规则入库时赋予这些关键属性具体的值，方便工艺人员在重用时快速找到所需的装配工艺设计规则。

4、装配工艺设计规则知识分类入库。

将装配工艺设计规则知识对象与分类结构进行关联，形成装配工艺设计规则知识实例，继而形成装配工艺设计规则库。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种飞机装配工艺设计规则知识管理系统，如图2所示。该系统的实施可参照上述方法的实施，重复之处不再赘述。所述系统包括数据层、逻辑层、应用层三个层面。数据层将装配工艺设计规则相关数据提供给逻辑层，包括装配工艺设计校验规则即工艺级规则、工序级规则、操作描述级规则和装配工艺设计事实规则即典型工艺事实规则、典型工序事实规则。逻辑层是对规则数据源进行处理，将各类数据源以不同形式的数据视图提供给应用层，处理方式包括规则分类、规则表示、规则存储和规则推理。应用层是对逻辑层形成的数据制定面向不同角色的不同应用方式，包括面向系统管理员的规则检索、规则查看、权限管理和面向工艺人员的装配指令校验。

实施例：本实施例以装配指令中的工序号为对象，具体的步骤如下：

1、通过调研获得的工艺文件中总结得知：装配指令中工序号不能为空，如果为空，则违背内容完整性规则。此外，工序号以10开头进行依次递增，不能重复、缺失，当遇到需要添加工序的情况下，采取对称折中的原则进行工序序号的插入，如果不满足上述条件，则存在逻辑矛盾。

2、将上述的总结形成两条装配工艺设计规则知识，进行产生式框架表示，如下表2所示。

表2装配工艺设计规则知识产生式框架表示示例

3、将两条装配工艺设计校验规则的关键属性定为所属装配单元类型，所属机型，其所属装配单元类型为全部装配单元类型，所属机型为全部机型，进行这两条装配工艺设计规则知识对象与如图3所示的分类结构进行关联，形成装配工艺设计规则实例。(注：图3的分类结构只展示了层级中的一个规则信息)

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种飞机装配工艺设计规则知识管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取与飞机装配指令校验相关的装配工艺设计规则知识；

采用产生式框架表示法对装配工艺设计规则知识进行表示，将产生式规则嵌入框架中，同时将装配工艺设计规则知识中的校验规则进行结构化表示，以xml片段的形式进行存储；

对装配工艺设计规则知识中的校验规则分类时，按照校验的内容分为工艺级、工序级、操作描述级三个级别，将总结出的装配工艺设计校验规则知识划分到对应的层级中并将对应于同一层次的校验归为一类；在对装配工艺设计规则知识中的事实规则进行分类时，根据其作用分为典型工艺事实规则和典型工序事实规则，装配工艺设计事实规则的分类结构按照飞机的结构进行下一步划分，分类结构确定后，根据不同装配工艺设计规则的关键属性在装配工艺设计规则入库时赋予这些关键属性具体的值；

将装配工艺设计规则知识与分类结构进行关联，形成装配工艺设计规则知识实例，继而形成装配工艺设计规则库；

对所述装配工艺设计校验规则进行表示时，将规则名称作为框架名，将规则类型、所属装配单元类型、所属机型、产生式规则作为槽，将规则号、前提、结论、否则作为产生式规则槽的侧面；

对所述装配工艺设计事实规则进行表示时分为两个部分：一部分是典型工艺事实规则，将典型工艺名称作为框架名，推荐工序数量、推荐工序顺序、所属装配单元类型和所属机型作为槽，产生式规则部分为空；另一部分是典型工序事实规则，将典型工序名称作为框架名，典型工装名称、典型工具名称、典型设备名称、典型材料名称、典型标准件名称、所属装配单元类型、所属机型作为槽，产生式规则部分为空。

2.如权利要求1所述的飞机装配工艺设计规则知识管理方法，其特征在于，所述装配工艺设计规则知识分为以下四个层次：

内容完整性：涉及总结装配指令基本信息不为空的内容；

数据一致性：涉及总结装配指令中配套件编号数据进行分类并将其进行前缀或者后缀特征总结；

逻辑合理性：涉及总结装配指令中容易出现逻辑不合理的关键点；

优化性：涉及总结以往装配工艺文件中的典型工艺以及典型工序作为校验时对比的事实规则。

3.如权利要求1所述的飞机装配工艺设计规则知识管理方法，其特征在于，所述装配工艺设计校验规则知识包含规则名称、规则号、前提、结论、否则、规则类型、所属装配单元类型和所属机型信息，所述装配工艺设计事实规则知识包括典型工艺事实规则知识和典型工序事实规则知识，所述典型工艺事实规则知识由典型工艺名称、推荐工序数量、推荐工序顺序、所属装配单元类型、所属机型组成，所述典型工序事实规则知识由典型工序名称、典型工装名称、典型工具名称、典型设备名称、典型材料名称、典型标准件名称、所属装配单元类型、所属机型组成。