CN110599287A - 定制机械加工产品的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及定制机械加工产品的系统和方法。在一个实施例中，提供一种获得定制产品元数据的方法，在联网的服务器中建立标准产品元数据库和定制项目元数据库，该标准产品元数据库用于存储多个不同型号的标准产品的产品数据，定制项目元数据库用于存储与每个标准产品的相应的定制项目的替换数据；根据客户通过远程浏览器客户端选择的标准产品的型号，经由该服务器在该客户端显示所选型号的标准产品的2D可视化图像，以及提供所选型号的标准产品可用的一个或多个定制项目的选项；根据客户通过远程浏览器客户端对一项或多项定制项目的选择以及对所选一项或多项追加工项目，提取所选定制项目的相应的替换数据；合并该客户所选型号的标准产品的产品数据和所提取的追加工项目的替换数据以获得定制机械加工产品元数据。

Description

定制机械加工产品的系统和方法
技术领域
本发明涉及定制机械加工产品的技术领域，尤其是通过网络在线定制机械加工钢材产品。
背景技术
当前的机械加工行业，对于客户定制机械加工产品，很长一段时间维持在按图加工的模式。当客户需要定制一件产品时，客户需要先自行用计算机辅助设计CAD软件绘制图纸，然后将图纸传送给制造商，制造商接单部门的经过专业训练的报价员在理解客户提供的该CAD图纸后将图纸上的相关参数输入到计价系统中，计价系统根据输入的参数计算价格。报价员根据计算出的价格向客户报价。在报价过程中，可能需要客户与报价员的双方反复沟通进行多轮次的数据传送来完成报价。
接下来制造商将基于客户提供的CAD图纸来对原材进行机械加工以制造客户要求的产品。由于加工系统无法识别客户提供的CAD图纸的内容，而且不同客户的绘图工程师，绘图习惯及所基于对标准也是千差万别，为了让制造商的生产人员快速，准确的完成产品加工，去掉在生产过程中不必要的猜测，制造商处的CAD绘图员往往需要将来自不同客户的CAD图纸进行转化及修正以将图纸标准化，规范化成计算机辅助制造CAM软件能够识别的电子图纸。CAM工程师接着将电子图纸中所表达的加工需求，编程为数控加工设备可以识别的加工程序，由此完成生产前的准备过程。准备过程完成后，生产人员将编程完成的加工程序上传到数控机床，对数控机床进行操作以完成产品的加工。图1示出了现有技术中按图加工的模式的一般过程。
如前所述的这种按图加工的模式，取决于定制产品的复杂程度，从客户准备下单到产生加工程序，整个生产前的准备过程需要数小时至数天，而且需要不同专业技术人员的共同协作来完成。在报价过程中，因为是客户与报价员的双向交互沟通，所以便产生了多轮次的数据传递，以及时间上的排队等待，报价效率低下。
现有CAD软件和CAM软件，属于“多广功能”，并非为定制机械加工产品所专用，为了适应所有行业的绘图需求，整合了太多专业绘图的功能，需要专业的训练才能熟练使用。分别解决各自应用的问题。
图1a至1c分别示出了根据现有技术的基于客户提供定制产品图纸进行人工计价和给客户报价，绘制编程及生产可用的标准CAD图，以及将标准CAD图转换为加工程序的三个单独过程。
在现有的按图加工的模式中，以上的三个过程是相互独立的，存在对链接多个从客户定制到生产的多个过程，多层应用，以及分别屏蔽了专业软件的复杂性，降低了操作员的使用门槛的系统的需求。
发明内容
本发明的系统属于解决多层次综合问题的“专家系统”，该系统利用基于web技术的网购界面，收集必要的参数数据，同时呈现可视化的展示成果，链接多个领域，多层应用，同时屏蔽了专业软件的复杂性，降低了操作员的使用门槛。
本发明公开了一种获得定制机械加工产品元数据的方法以基于客户输入自动地收集必要的参数数据。该方法包括在联网的服务器中建立标准产品元数据库和定制项目元数据库，所述标准产品元数据库用于存储多个不同型号的标准产品的产品数据，定制项目元数据库用于存储与每个标准产品的相应的定制项目的替换数据；根据客户通过远程浏览器客户端选择的标准产品的型号，经由所述服务器在所述客户端显示所选型号的标准产品的2D可视化图像，以及提供所选型号的标准产品可用的一个或多个定制项目的选项；根据客户通过远程浏览器客户端对一项或多项追加工项目的选择以及对所选一项或多项追加工项目，提取所选追加工项目的相应的替换数据；合并所述客户所选型号的标准产品的产品数据和所提取的追加工项目的替换数据以获得定制机械加工产品元数据。
本发明还公开了一种定制机械加工产品的系统，包括标准产品元数据库，用于存储多个不同型号的标准产品的产品数据；定制项目元数据库；用于存储与每个标准产品的相应的定制项目的替换数据；显示部件，用于根据来自远程浏览器客户端的客户对标准产品型号的选择在客户端显示所选型号的标准产品的2D可视化图像，提供所选型号的标准产品可用的一个或多个定制项目的选项；定制数据提取部件，根据客户通过远程浏览器客户端对一项或多项定制项目的选择以及对所选一项或多项追加工项目，提取所选定制项目的相应的替换数据；计算部件，合并所述客户所选型号的标准产品的产品数据和所提取的追加工项目的替换数据以获得定制产品的元数据；以及计价部件，提取合并后得到的定制产品的元数据中用于计价的元数据，将计算的定制产品的价格发送至用户的浏览器客户端。
本发明在不采用专业的CAD软件的前提下，在web环境中，让客户自己在网购平台上，以所见即所得的交互方式，基于选择的标准模架型号进一步自助设计产品，该设计过程所见即所得，具备跟专业CAD类似的显示效果。最重要的是，本发明的定制机械产品系统可以基于客户输入自动地收集必要的参数数据，对收集的需求数据进行计算和储存，并传递产品加工的需求数据。由此为后续的自动化报价、自动化制作CAD图纸以及自动化CAM编程提供了可能。
本发明在将客户的产品加工需求数据化后，通过自动化编程，全自动的完成生产加工前的CAD及CAM过程，实现全自动直达生产，缩短流程时间及人工处理成本。近年客户模具开发周期已缩短至原来的50%。而且本发明减少后勤人员参与，且不受一般办公时间限制，极大提升客户定制模具制造效益。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明各个实施例的前述和其它特征以及优点将变得明显。
图1 示出了根据现有技术的基于客户提供定制产品图纸进行加工的按图加工的模式的生产过程；
图1a 示出了根据现有技术的基于客户提供定制产品图纸进行计价和给客户报价的流程；
图 1b 示出了根据现有技术的基于客户提供定制产品图纸绘制编程及生产可用的CAD图纸的流程；
图1c 示出了根据现有技术的将编程及生产可用的CAD图纸转换为加工程序的流程；
图2示出了根据本发明的基于客户在网购平台上自助设计的产品自动报价，生成订单，并自动生成编程及生产可用的CAD图纸以及加工程序的流程图；
图3示出了根据本发明的基于客户在网购平台上自助设计的产品进行自动报价，生成订单的流程图；
图4示出了根据本发明在远程浏览器客户端显示的客户选择的标准模架的2D图形化显示401，以及与客户选择的标准模架的相关的参数以及可用的选项目录402；
图5示出了在图4中选择了“自助开框”的自助开框界面；
图6示出了比图5中的实施例更复杂的自助开框界面；
图7示出了根据本发明的一个实施例自动生成的订单；
图8中示出了根据本发明一个实施例的ALP编程系统基于自动获取的加工程序所需的元数据而自动生成的图纸；
图9示出了根据本发明一个实施例的ALP编程系统自动产生的供数控设备调用的加工程序；
图10 示出了当获取了元数据中关于矩形的元数据之后，绘图出正方形矩形的三种方式。
具体实施方式
除非另外限定，在本文中所使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本发明所属技术领域的普通技术人员一般地理解的相同的意义。将进一步理解的是应该将术语（诸如，在一般使用的词典中定义的那些）解释为具有与其在相关技术的背景和/或本说明书中的意义一致的意义，并且将不以理想化或过度形式化的意义来解释，除非在本文中明确地如此限定。
图2示出了根据在本发明的基于客户在网购平台上自助定制的产品的过程中的输入的收集必要的参数数据自动计价，生成订单，并自动生成编程及生产可用的CAD图纸以及自动生成加工程序的流程图。
在本发明中，通过网购平台，系统可以收集客户在网购平台上自助设计的产品的相关数据，从而为后续自动计价，自动生成编程及生产可用的CAD图纸以及自动生成加工程序提供了可能。
图3示出了根据本发明涉及的通过网购平台，客户自助设计产品并自动报价的流程图。
在图3中，30是客户通过远程浏览器客户端进入网购平台网页并登录网购平台服务器，31是客户从图形化的图标中选择标准模架，多个图形化的图标表示多个不同的标准模架；32是从与选择的标准模架相关的目录中选择花式和型号；33是2D图形化显示所选型号的标准模架，并显示所选型号的标准模架相关的参数以及可用的选项目录，该选项目录包括尺寸、材质以及可用的追加工项目及其相关的选项目录，客户可以根据需要输入各种尺寸，选择材质和选择可用的追加工项目；34是客户选择追加工项目；35是客户在与选择的追加工项目相关的目录中输入尺寸、加工位置、材质以及其它相关参数；36是根据客户输入相对于2D标准模架显示2D图形化的追加工项目；37是响应于客户指示完成定制，计算并显示定制的模架的价格；38是响应于客户指示将定制的模架加入购物车并指定；39是响应于客户指示生成客户订购产品的订单。
图4示出了根据本发明在远程浏览器客户端显示的客户选择的标准模架的2D图形化显示，以及与客户选择的标准模架的相关的参数数据以及可用的选项目录。在该实施例中，客户可以分别选择A板和B板的厚度和材质。
在图4所示的实施例中，如果客户需要基于所选的标准模架进行额外的加工服务，例如“开框”，则可在图4所示的选项中选择“自助开框”403，就可进入在线自行设计状态。
图5示出了在图4中选择了“自助开框”的自助开框界面。在该界面中，客户可以按照自己产品的需要，通过选择一系列参数来在如图4中所示的2D图形化的标准模架上定制一个开框。
图6示出了比图5中的实施例更复杂的自助开框界面。
图7示出了根据本发明的一个实施例自动生成的订单。
本申请公开的利用web技术实现2D图纸的定制的方法至少包括以下的过程：建立标准模架的元数据库（metadata repository）、定制化追加工、元数据合并，并基于在客户定制过程中的输入收集必要的参数数据，实现自动计价，自动化制作CAD图纸以及自动化CAM编程。以下是对各个过程的具体描述。
建立标准模架的元数据库（metadata repository）
为了能够在客户自助定制的模架的过程中收集必要的参数数据以进行自动计价，并使其后的自动生成编程及生产可用的CAD图纸以及自动生成加工程序成为可能，需要获取客户定制模架的元数据。
下面具体描述了本发明获取客户定制模架的元数据的方法。
首先为制造商的各种不同花式和型号的标准模架分别建立物料清单BOM。对于建立的每种型号的标准模架的物料清单BOM上的各个部件，在数据库中用一个或多个参数以及相应的参数值来定义每个部件（板件和零件），该一个或多个参数用于定义各部件的形状，例如立方体，圆柱体，螺纹或其组合，规格尺寸，例如，对于立方体，参数包括长度，宽度，厚度数据；对于圆柱体，参数包括直径和长度等。对于复杂的组合体，可以先定义其子组件，再逐个定义各子组件，然后按树状结构在数据库中进行组合。
同时还为每种型号的标准模架建立加工项目清单（BOP)。在机械加工行业，加工项目指的是在固体材料上，用各种切削的手段，将不需要的部分从原材料上去除的一个或多个过程，例如开框、钻孔等。同样的，需要用多个参数来定义加工项目的形状和规格尺寸。加工项目的形状参数包括立方体，圆柱体，螺纹及其组合等，以及加工项目的规格尺寸，例如，对于开框，参数包括长度、宽度、深度及斜度。考虑到刀具的进出，参数还包括转角的类型及大小，例如R角，避空角，以及相对于所在板件的中心坐标（X,Y坐标）。对于钻孔，参数包括直径和深度等。与每个部件的定义类似，对于加工项目，需要先定义子组件，再逐个定义各子组件，然后按树状结构在数据库中进行组合。
如果客户需要订购标准模架，可以进入网购平台，在浏览器中的客户端创建一个模架报价单。系统读取客户选取的花式和型号之后，向后端服务器发起生成元数据请求，从元数据库metadata repository中查找并产生选取的模架实例的元数据，例如采用Json格式封装后传送到客户端，客户端接收并缓存该元数据实例。客户可以基于此进行一系列选择来订购标准模架。
定制化追加工
在本领域的常规的具有自助功能的网购平台中，仅为客户提供在有限的选项中选取固定值的选项。与常规技术不同，本发明允许客户自行在许可的数值范围内录入任意值，使得客户能够增加在理论上具有无限量的不同的排列组合的非标准追加工项目。
在一个实施例中，如果客户需要在选择的特定型号的标准模架的基础上增加个性化的加工项目，可以在选取标准模架型号之后基于2D图纸来进行在线设计以进行定制化追加工，也就是说，本发明在标准模架的基础上，为客户提供了非标准BOM和BOP项目的无限组合可能。
在建立了标准模架的元数据库之后，为了允许能够对各种型号的模架进行进一步定制，需要基于标准模架的定义来限定追加工的类型（基本形状和基本形状的简单组合），以使得客户能够仅采用直观简便的操作就可以定义并有效表达所需的加工项目。客户可以根据产品需求，通过相应加工项目的自助加工界面，基于展示的相应加工项目的2D图形，选择一系列参数，并在允许的范围内输入所需的数值来进行定制化追加工定义。
在一个实施例中，如客户希望在选择的标准模架的基础上增加一个开框，可以选择自助开框图标进入自助开框界面，这时系统自动调用Java Script功能读取元数据，并将其按元数据的映射定义规则，自动转化为对应模架的BOM及BOP对象的2D图形，并绘制到浏览器上，实现抽象数据的动态可视化。当客户新增定制加工时，使用Java Script程序自动在浏览器的可视化图形与例如Json格式的元数据之间转化，并实时同步展示2D图形。客户可以不限次数的交互操作，每次操作都会自动将图形与元数据之间转换。一旦完成定制化操作后提交时，浏览器会发送最新的元数据至后端服务器，后端服务器会将客户化的数据与存储的标准模架的元数据合并得到该模架实例的客户化元数据。
在一个特定的实施例中，当客户在选取的标准模架上增加一个开框时，定义开框项目需要输入以下的参数：
1. 坐标定位，用于相对于板件的定位，有多种选择，按板件的(X,Y)平面的中心点向任意方向偏移（或(x,y)方向上的偏移量为（0,0）时跟板件中心重合），可以确定加工的位置；
2. 尺寸定义，用于确定其在板件的(X,Y)平面的延伸范围，参照标准模架的定义，可以预先确定哪个是X方向，哪个是Y方向；
3. 加工特性，例如需要定义开框的角特性来明确角部的特征。如下图所示的示例中，定义了基准角为R角形式，半径为13毫米。其余3个角为避空角形式，半径为10毫米。这些特征与主框组合成为一个组合加工。
例如，在图5所示的在图4所示的标准模架上增加一个开框的实施例中，
501指示中心偏移的距离，X15，Y10表示X方向朝右偏15毫米，Y方向朝上偏10毫米；
502指示开框尺寸大小，宽度方向为150毫米，长度方向为250毫米；
503指示4个圆弧角度数都为R角13毫米，当然，客户也可以选其他的类型及大小；
504指示在深度方向，开框深度，这样就突破2D的限制，可以完整的表达出3D加工的内容；
505表示所有图示的加工都是由具体的尺寸计算并显示出来的。等比例显示，所见即所得，如果有需要，可以自由更改，调整，直到实现客户需求。
在图5所示的“自助开框”界面中，在客户选择一系列参数，并输入具体的数值后，在图示区域会显示出等比例的加工图纸。在本发明中，在可视化追加工定义的过程中实现了所见即所得的可视化设计追加工目标。也就是说，实现了对于客户的每一次设计操作呈现可视化的反馈。与其他互联网在线设计和互动游戏不同的是，本发明针对客户的每一次设计操作拥有自己独立的坐标体系，所呈现的每个图形有严格的尺寸要求。各种图形的大小与线条长度间以相同的比例呈现（放大则一起放大，缩小则一起缩小，不管屏幕显示面积如何，显示出来的尺寸数值比例不能变化，与元数据中定义一致）。如果需要，客户根据可视化的反馈对参数自由更改，调整，直到满足客户需求为止。此外，在呈现2D图纸之外提供开框深度的定义，这样就突破2D的限制，可以完整的表达出3D加工的内容。
市面上已经有类似允许客户进行在线设计的工具软件。但是，该类实现通常是以CAD软件为技术基础，对web浏览器有特别要求（比如必须安装特定的插件），对操作人员有绘图技能的要求。此外，大部分推出该功能的并非钢板（模架）的制造商，因此，这类实现一般只能做到更换板件等有限数量的定制化。因此，与已有的在线设计的工具软件相比，本发明定制化追加工过程允许自行在许可范围内录入任意值，理论上的排列组合数量是无限的。
与现有的在线设计的工具软件相比，本发明采用web技术模拟CAD实现自助加工人机接口而无需依赖CAD软件做为后台引擎。具体而言，本发明采用web技术模拟CAD的坐标系统，让动态图形中的每个对象都具有“坐标”和“尺寸”的，不管在何种规格的显示设备，放大或是缩小显示，实际占用的像素，代表产品及加工的“坐标”及“尺寸”都不会改变。
采用web技术模拟了CAD中的“块”的概念，按模架行业的特征，适当的将某些BOP对象组合成一个“大对象”，按对象操纵其专有元数据，屏蔽图形的点，线等细小特征。
采用web技术模拟CAD系统的选取对象，操纵对象的功能，传统的浏览器中的图片，不能选择其中的某个特定对象，本发明中的图形由许多相互之间有关联的“BOM对象”及“BOP对象”组成，每个对象，都有独立的元数据与其对应，可以单独或成组的选中，编辑，操纵每个对象。
采用web技术模拟了CAD中实时操控对象的特征，每次对某个BOP对象的操纵会即时的刷新反馈，中间过程无需多次在客户端和服务器之间往返。
采用web技术模拟了CAD内容的可变性，跟传统的“图章”，“图标”概念不同，“图章”，“图标”可以整体放大缩小，按需摆放，实现有限定的定制功能。但是组成“图章”的内部图形是固定不能变化的。本发明通过动态按元数据绘制图形，当元数据改变时，组成对象的任何部分都可以变化(变形，位移，缩放，增减)。
元数据合并
在定制追加工的过程中，在客户选取标准模架型号之后，系统首先从元数据库metadata repository中，提取所选取的标准模架实例的元数据，包含BOM和BOP，并初始化到该客户订单实例中，客户任何对某板件的追加工定义，都合并到本定制模架的元数据实例中。该实例合并后的元数据可以流转到后续的环节，用来实现自动报价，自动制作标准化CAD图纸以及自动进行CAM编程。
在本发明中，在可视化追加工定义的过程中，客户在客户端进行的可视化设计中的输入，转换成了可以存储在数据库，并且可以转移到各个不同系统中进行计算的数据。在整个输入数据，提取数据的过程中无需输入或存储任何图像。因此，本发明的一个重要的优点在于消除了对图像进行处理解析的复杂过程，也避免了因图象像素固定化而产生的缩放时关键数据丢失的可能性（如像素过低时，尺寸数字可能无法识别或识别出错）。本发明利用客户输入的数据就可以还原出具有客户特定需求的产品的CAD图纸。
本发明还实现了数据存储和计算显示之间的转换，在客户端以2D几何图形的方式将客户需要的加工项目以所见即所得的方式呈现，在客户提交后，客户输入的图形所代表的数据作为元数据存储在后台数据库中。一旦获得了这些根据客户需求调整的数据，在随后的处理过程中就可以利用不同的技术在多个不同的系统中利用这些数据。例如，可以用计价系统的引擎读取这些数据自动实时生成报价，利用CAD技术自动制作重现客户定制产品的图纸，以及可以用CAM的技术自动进行CAM编程以转换为机床可以识别的加工程序。在元数据当中，总的来说，与计价系统有关的元数据，包括但不限于与模架的体积有关的数据。例如当客户需要在标准的模架上定制一个开框时，可以在允许的数值范围内输入对框的大小，深度、以及在该开框模架上的位置。在这些输入的数据中，开框的大小和深度与体积是相关的，因此计价系统将提取这些与体积相关的元数据进行计价计算。而对于CAD自动绘图和CAM自动编程而言，除了开框的大小和深度以外，其在开框模架上的位置也将用于CAD自动绘图和CAM自动编程。因此，本领域的技术人员能够理解，在后续的加工过程中，几乎所有的合并后的元数据都得以利用。
自动计价
在本发明的计价系统中，对于每种不同花式和型号的标准模架，基于其物料清单BOM的各个材料重量以及其加工项目清单BOP的各项加工，相应地具有每种标准模架的基础价格。
由于在定制追加工过程中根据在改变的BOM和BOP项目对进行了元数据合并，本发明使得能够针对改变的BOM和BOP项目在每种标准模架的基础价格上进行重新计价，使得实现在线的实时动态报价成为可能。
提取收集的BOM（物料清单）和BOP（加工清单）中用于计价的元数据，并将必要参数传入计价系统，就可以直接将计价结果返回给客户。
在本发明中，与计价系统有关的定制模架的元数据必要参数包括但不限于组成模架的BOM物料的尺寸信息，例如每件板件的宽度，长度，高度（以实物的长度来度量，比如用毫米作为单位），每个零件的直径和长度，如果有多个特征，则以树形的结构来嵌套；以及包括模架中的BOP加工项目的尺寸信息，不管是标准模架所定义的，还是用户定制化追加的加工，按其实施的材料，以树形层次结构存储每个加工的尺寸数据，开框记录（宽度，长度，深度，角部特征及大小），如果是孔类型的加工，会记录其直径，深度等参数。
在本发明中，对于一套模架的计价，基本上分为材料费用和加工服务费用两部分。材料费用，有两个重要变量，一个是材质，不同材质的材料单价一般也不同，另一个是材料的重量，同样材质的材料，尺寸越大，重量会越重，费用也越高。当然，特殊形状和特殊比例的材料会有额外的计价算法。计算加工服务的费用，要参考生产该加工服务需要哪些设备，以及占用各设备的时长（工时）。对工时的计算能力决定加工计价的准确性。
如果每套模架都已经收集好了BOM（物料清单）和BOP（加工清单）的元数据，使用BOM中的尺寸元数据可以计算出每个物料组件的重量，参考该物料组件选用的材质，可以计算出每个物料组件的物料价格。使用BOP中的每个加工项目的加工尺寸数据，可以计算出占用各主要设备的时长，参考各主要设备的单位时长价格，可以计算出该加工项目的费用。由此按树型层级结构迭代相加，可以计算出整体定制模架的价格。
例如，当客户在定制追加工过程中对BOM项目提供了修改，例如对板件的厚度进行了修改。在计价系统接收到合并的元数据中修改的板件厚度数值后，将根据变厚的厚度来重新计算板件重量。根据计算的板件重量和材料单价重新计算板材的价格从而得到修改的BOM项目价格。对于加工项目也可以进行类似的计算。也就是在标准模架的加工项目BOP的基本价格的基础上根据定制追加工过程中修改的或增加的加工项目重新计算该追加工项目的价格。例如，如果客户在定制追加工的过程中增加了新的加工项目，可以根据增加的加工项目的元数据计算加工成本（时间和加工种类的单价），由此来根据合并的元数据进行在线实时重新计价。
自动制作标准化CAD图纸
CAD（Computer Aided Design）计算机辅助设计，是计算机技术的一个重要的应用领域。例如，AutoCAD是美国Autodesk公司开发的交互式绘图软件，用于二维及三维设计。
AutoCAD具有开放的体系结构，它允许用户和开发者采用高级编程语言对其进行扩充和修改，即二次开发。AutoCAD二次开发是在AutoCAD开放的API的基础上对其用户界面、业务逻辑以及数据库访问进行扩展。本发明在提取收集的BOM（物料清单）和BOP（加工清单）中用于自动生成绘图的元数据之后，可以利用市面上具有二次开发能力的CAD软件，调用二次开发软件的接口，如调用AUTOCAD系统的自动生成绘图API以及函数库，就可以自动生成元数据所代表的图形对象，并按照生产的需要，自动添加需要让工人知晓的信息到图纸上。
常用的CAD的二次开发工具例如，a. AutoLISP 编程语言，采用脚本命令的方式调用AutoCAD的函数库，执行AutoCAD的内置命令等，完成一系列自动化或半自化任务。 b.Autocad.Net API ，可以用C#语言，基于Autocad.Net API开发自动绘图，识别CAD图形内容自动化任务。
例如，如图10所示，当获取了元数据中关于一个矩形的元数据之后，可以根据以下方式绘图出一个100X100的正方形矩形：
1. 对角坐标法
左上角坐标： x:100,y:100，右下角坐标： x:200,y:200
2. 定位+ 形状尺寸
左上角坐标，x:100,y:100, 宽100，高100
3.定位 + 路径
起点坐标（x:100,y:100），沿x正方向前进100（move: x:100,y:0），沿y的正方向前进100（move: x:0,y:100），沿x的反方向前进100（move: x:-100,y:0），最后与起点闭合(close:start)。
还有其他一些方法，如，镜像 mirror，放大 ZOOM UP，缩小 ZOOM DOWN ，整体平移Offset等等，都可以控制几何图形的位置与大小。
自动进行CAM编程
当产品定义完成后，确定生产前，需要数控加工中心可以运行的加工程序。
图8中示出了ALP编程系统基于自动获取的加工程序所需的元数据而自动生成的图纸。
在系统自动生成订单之后，将合并后的元数据传递给ALP编程系统，ALP编程系统已经自动获取了产生加工程序所需的所有信息。因此可以在无人参与的情况下，自动生成供生产员工识别的图纸。
根据存储的元数据BOM及BOP，将生成的CAD图纸的几何图形转换成坐标数据和动作数据，调用数控CAM软件的API和函数库，结合特定加工项目的加工方法库，可以自动将元数据所代表的加工对象，自动转化为加工中心可以执行的加工程序。
图9示出了根据本发明一个实施例的ALP编程系统自动产生的供数控设备调用的加工程序。
以下是根据本发明的实施例公开的多个示例。
示例1.一种获得定制产品元数据的方法，在联网的服务器中建立标准产品元数据库和定制项目元数据库，所述标准产品元数据库用于存储多个不同型号的标准产品的产品数据，定制项目元数据库用于存储与每个标准产品的相应的定制项目的替换数据；根据客户通过远程浏览器客户端选择的标准产品的型号，经由所述服务器在所述客户端显示所选型号的标准产品的2D可视化图像，以及提供所选型号的标准产品可用的一个或多个定制项目的选项；根据客户通过远程浏览器客户端对一项或多项定制项目的选择以及对所选一项或多项追加工项目，提取所选定制项目的相应的替换数据；合并所述客户所选型号的标准产品的产品数据和所提取的追加工项目的替换数据以获得定制机械加工产品元数据。
示例2. 根据示例1所述的方法，其中，建立标准产品的元数据库，包括为每种型号的标准产品建立物料清单（BOM），并用一个或多个参数定义物料清单里的每个部件，为每种型号的标准产品建立加工项目清单（BOP），并用一个或多个参数定义加工项目清单中的每个加工项目，建立定制项目元数据库，包括为每种型号的标准产品限定一个或多个追加工项目，用一个或多个参数定义每一个追加工项目，并限定每个参数的数值范围。
示例3. 根据示例2所述的方法，还包括经由所述服务器在所述客户端显示所选追加工项目的2D可视化图像，并提供所选追加工项目可用的选项和参数范围。
示例4. 根据示例3所述的方法，还包括响应于用户在远程浏览器客户端选择标准产品的型号，在标准产品元数据库中查找所选的标准产品实例的包括BOM和BOP的元数据，并初始化到该客户的订单实例中，响应于用户选择一个或多个追加工项目，读取BOM和BOP元数据，并根据元数据的映射定义规则，自动转化为对应标准产品的BOM及BOP对象的可视化图形，并绘制到浏览器上；以及响应于用户输入的每个追加工项目参数的数值，在浏览器的可视化与例如Json格式的元数据之间转化以使绘制到浏览器上的可视化图像相应地改变；响应于用户指示完成对一个或多个追加工项目的输入，浏览器将追加工项目的最后更新的元数据发送至后端服务器，所述后端服务器将追加工项目的元数据与选取的标准产品的元数据合并后得到该用户的定制产品的元数据。
示例5. 根据示例2所述的方法，定义所述部件的参数包括形状参数和规格尺寸参数，定义所述加工项目的参数包括形状参数、规格尺寸参数。
示例6. 根据示例2所述的方法，对于复杂的组合体的部件，先定义每个部件的子组件，逐个用一个或多个参数定义各子组件，并按树型结构组合储存。
示例7. 根据示例2所述的方法，其中，采用web技术模拟CAD实现将2D可视化图形绘制到浏览器上。
示例8. 根据示例1所述的方法，其中，提取合并后得到的定制产品的元数据中用于计价的元数据，将提取的用户计价的元数据传送至计价系统，并将计价系统计算的关于定制产品的价格发送至用户的浏览器客户端。
示例9. 根据示例8所述的方法，其中用于计价的元数据包括BOM物料的尺寸信息和材质、BOP加工项目的尺寸信息和加工类别、追加工项目的尺寸信息和材质
示例10. 根据示例8所述的方法，其中，计价系统计算的关于定制产品的价格包括：基于合并后元数据中的BOM物料的尺寸信息计算每件材料的重量的和并基于所用材料的单价计算基于材料的价格；基于合并后元数据中每个加工项目的尺寸信息计算该加工项目的需要的工时并基于该加工项目的单价计算加工项目的价格。
示例11. 根据示例9所述的方法，基于存储的子组件的树型层级结构迭代相加所计算的材料的价格和加工项目的价格得到定制产品整体的价格。
示例12. 根据示例1所述的方法，还包括提取合并后得到的定制产品的元数据中用于自动生成绘图的元数据，并调用AUTOCAD系统的自动生成绘图API以及函数库，自动生成元数据所代表的图形对象。
示例13. 根据示例1所述的方法，其中，根据合并后得到的定制产品的元数据调用数控CAM软件的API和函数库，结合特定加工项目的加工方法库，可以自动将元数据所代表的加工对象，自动转化为加工中心可以执行的加工程序。
示例14.一种其上存储有软件指令的非暂时性计算机可读介质，当由处理器执行时，所述软件指令使所述处理器执行示例1-12中任一示例的方法。
示例15. 一种定制机械加工产品的系统，包括标准产品元数据库，用于存储多个不同型号的标准产品的产品数据；定制项目元数据库；用于存储与每个标准产品的相应的定制项目的替换数据；显示部件，用于根据来自远程浏览器客户端的客户对标准产品型号的选择在客户端显示所选型号的标准产品的2D可视化图像，提供所选型号的标准产品可用的一个或多个定制项目的选项；定制数据提取部件，根据客户通过远程浏览器客户端对一项或多项定制项目的选择以及对所选一项或多项追加工项目，提取所选定制项目的相应的替换数据；计算部件，合并所述客户所选型号的标准产品的产品数据和所提取的追加工项目的替换数据以获得定制产品的元数据；以及计价部件，提取合并后得到的定制产品的元数据中用于计价的元数据，将计算的定制产品的价格发送至用户的浏览器客户端。
示例16. 根据示例15所述的系统，其中，标准产品元数据库包括：每种型号的标准产品的物料清单（BOM），其中用一个或多个参数定义物料清单里的每个部件，以及每种型号的标准产品的加工项目清单（BOP），其中用一个或多个参数定义加工项目清单中的每个加工项目；以及其中定制项目元数据库包括：为每种型号的标准产品限定的一个或多个追加工项目，其中用一个或多个参数定义每一个追加工项目，并限定每个参数的数值范围。
示例17. 根据示例16所述的系统，其中，经由所述服务器在所述客户端显示所选追加工项目的2D可视化图像，并提供所选追加工项目可用的选项和参数范围。
示例18. 根据示例16所述的系统，其中计算部件：响应于用户在远程浏览器客户端选择标准产品的型号，在标准产品元数据库中查找所选的标准产品实例的包括BOM和BOP的元数据，并初始化到该客户的订单实例中，响应于用户选择一个或多个追加工项目，读取BOM和BOP元数据，并根据元数据的映射定义规则，自动转化为对应标准产品的BOM及BOP对象的可视化图形，并绘制到浏览器上；以及响应于用户输入的每个追加工项目参数的数值，在浏览器的可视化与例如Json格式的元数据之间转化以使绘制到浏览器上的可视化图像相应地改变；
响应于用户指示完成对一个或多个追加工项目的输入，浏览器将追加工项目的最后更新的元数据发送至后端服务器，所述后端服务器将追加工项目的元数据与选取的标准产品的元数据合并后得到该用户的定制产品的元数据。
示例19.根据示例16所述的系统，其中显示部件采用web技术模拟CAD实现将2D可视化图形绘制到浏览器上。
示例20. 根据示例16所述的系统，其中用于计价的元数据包括BOM物料的尺寸信息和材质、BOP加工项目的尺寸信息和加工类别、追加工项目的尺寸信息和材质。
示例21. 根据示例20所述的系统，其中，计价部件基于合并后元数据中的BOM物料的尺寸信息计算每件材料的重量的和并基于所用材料的单价计算基于材料的价格；基于合并后元数据中每个加工项目的尺寸信息计算该加工项目的需要的工时并基于该加工项目的单价计算加工项目的价格。
示例22. 根据示例20所述的方法，其中基于存储的子组件的树型层级结构迭代相加所计算的材料的价格和加工项目的价格得到定制产品整体的价格。
示例23. 根据示例15所述的系统，还包括：绘图部件，提取合并后得到的定制产品的元数据中用于自动生成绘图的元数据，并调用AUTOCAD系统的自动生成绘图API以及函数库，自动生成元数据所代表的图形对象。
示例24. 根据示例15所述的系统，还包括：加工程序生产部件，根据合并后得到的定制产品的元数据调用数控CAM软件的API和函数库，结合特定加工项目的加工方法库，可以自动将元数据所代表的加工对象，自动转化为加工中心可以执行的加工程序。
尽管本发明已参考特定示例性实施例对本发明的实现进行了具体描述，本领域技术人员应当理解，可以在其中具体实现进行各种变化，而不偏离说明书和附图支持的权利要求限定的本发明的理念和范围。另外，在参考特定数量的元素描述示例性实施例的情况下，应当理解，示例性实施例可以通过使用比特定数量元素更少或更多的元件来实现。

Claims (10)

1.一种获得定制产品元数据的方法，
在联网的服务器中建立标准产品元数据库和定制项目元数据库，所述标准产品元数据库用于存储多个不同型号的标准产品的产品数据，定制项目元数据库用于存储与每个标准产品的相应的定制项目的替换数据；
根据客户通过远程浏览器客户端选择的标准产品的型号，经由所述服务器在所述客户端显示所选型号的标准产品的2D可视化图像，以及提供所选型号的标准产品可用的一个或多个定制项目的选项；
根据客户通过远程浏览器客户端对一项或多项定制项目的选择以及对所选一项或多项追加工项目，提取所选定制项目的相应的替换数据；
合并所述客户所选型号的标准产品的产品数据和所提取的追加工项目的替换数据以获得定制机械加工产品元数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
建立标准产品的元数据库， 包括
为每种型号的标准产品建立物料清单（BOM），并用一个或多个参数定义物料清单里的每个部件，
为每种型号的标准产品建立加工项目清单（BOP），并用一个或多个参数定义加工项目清单中的每个加工项目，
建立定制项目元数据库，包括
为每种型号的标准产品限定一个或多个追加工项目，用一个或多个参数定义每一个追加工项目，并限定每个参数的数值范围。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括经由所述服务器在所述客户端显示所选追加工项目的2D可视化图像，并提供所选追加工项目可用的选项和参数范围。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括
响应于用户在远程浏览器客户端选择标准产品的型号，在标准产品元数据库中查找所选的标准产品实例的包括BOM和BOP的元数据，并初始化到该客户的订单实例中，
响应于用户选择一个或多个追加工项目，读取BOM和BOP元数据，并根据元数据的映射定义规则，自动转化为对应标准产品的BOM及BOP对象的可视化图形，并绘制到浏览器上；以及响应于用户输入的每个追加工项目参数的数值，在浏览器的可视化与元数据之间转化以使绘制到浏览器上的可视化图像相应地改变；
响应于用户指示完成对一个或多个追加工项目的输入，浏览器将追加工项目的最后更新的元数据发送至后端服务器，所述后端服务器将追加工项目的元数据与选取的标准产品的元数据合并后得到该用户的定制产品的元数据。
5.根据权利要求4所述的方法，在浏览器的可视化与Json格式的元数据之间转化以使绘制到浏览器上的可视化图像相应地改变。
6.根据权利要求2所述的方法，定义所述部件的参数包括形状参数和规格尺寸参数，定义所述加工项目的参数包括形状参数、规格尺寸参数。
7.根据权利要求2所述的方法，对于复杂的组合体的部件，先定义每个部件的子组件，逐个用一个或多个参数定义各子组件，并按树型结构组合储存。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，采用web技术模拟CAD实现将2D可视化图形绘制到浏览器上。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，提取合并后得到的定制产品的元数据中用于计价的元数据，将提取的用户计价的元数据传送至计价系统，并将计价系统计算的关于定制产品的价格发送至用户的浏览器客户端。
10.根据权利要求9所述的方法，其中用于计价的元数据包括BOM物料的尺寸信息和材质、BOP加工项目的尺寸信息和加工类别、追加工项目的尺寸信息和材质。
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