CN112487648A - 一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，该方法包构建物料模型，并根据物料模型的产品结构树形关系节点获取物料关联特征；构建工艺流程模型，并将物料模型的辅料信息汇总至工艺流程模型。本发明以PLM系统平台为核心，重新构建产品、工艺、车间、工艺资源模式的结构化数据，系统分析上述过程中的关联关系，对于多维度数据间不合理的匹配现象给出逻辑分析和处理方法，使数据发送严密流畅。

Description

一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法

技术领域

本发明涉及结构化数据分析技术领域，具体涉及一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法。

背景技术

航天产品工艺复杂，特征多变，当生产处于不同的阶段时，工艺管理起着至关重要的作用，尤其是当产品处于研发定型过程中，产品的数据特征会呈现多维度的数据结构。现阶段，大部分企业均实现了自动化管理，在工艺指导性文件却仍然以简单的工艺卡片或者工艺附图为主，各阶段过程中的产品未能有机统一，导致产品生产阶段中的数据出现断层的现象，数据的准确性和精度等无法得到有效的保障。在PLM系统结构化工艺管理过程中，其根本性目标在于构建集中化的工艺数据管理中心，以PLM系统平台为核心，使得工艺数据之间可以实现共享以及传递的目标,从而构建产品(Product)、工艺(Process)、车间(Plant)、工艺资源(Resource)模式的数据结构化管理，简称为“3P+1R”模式。因此，通过实施“3P+1R”的工艺模式，可以提高系统数据源的可靠性和准确性，丰富工艺知识库的完善性，促进工艺管理的规范化和标准化程度，使得工艺设计的效率以及质量水平均可以得到有效的保障，从而将设计与工艺、工艺与制造三者之间相互协同发展。三者之间有会涉及到装配、检验、质量、程序等多维度特征，各特征间相互具有可继承的信息，如专利号为：ZL201811027369.6《一种与三维数字化装配工艺关联的检验规划设计方法》正是基于上述思路来实现的，该专利提供了一种三维数字化设计中装配与检验的系统构建方法，但该方法仅对装配与检验两组特征的关联关系进行了架构说明，相对单一。没有对模型的生成过程和相关技术在软件层面实现的技术方案做详细表述，本专利则对工序模型的创建和标注提供了完整的解决方案；专利号为：ZL200910032814.2《一种设计、生产、管理一体化的MBOM增量接收方法》则较为全面了从MBOM层面概述了设计、生产、管理三维一体化的方案，但仅从BOM层面单一角度入手，没有涉及BOM与现场工艺特征的联系。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，包括以下步骤：

构建物料模型，并根据物料模型的产品结构树形关系节点获取物料关联特征；

将设计过程产品数据清单向制造过程产品数据清单重构后自动创建工艺规程，同时将含有企业管理项目号的技术基线发送至企业资源管理系统和制造过程执行系统中，构建工艺流程模型，并将物料模型的辅料信息汇总至工艺流程模型。

进一步地，所述物料模型包括编号、名称、计量单位、创建者、创建日期、描述、类型、启用日期、停用日期和最后修改日期特征。

进一步地，所述物料模型进一步包括零部件、原材料和辅料；

所述零部件包括版本、状态、审批流程状态、特性、属性、重量、图号、原材料对象和扩展属性特征；

所述原材料包括属性、规格、类别、备注、密度、材质、标牌、毛坯尺寸、父分类和扩展属性特征；

所述辅料包括工序特征和工步特征；其中，工序特征包括设备、工装、加工地点、工艺附图、辅料列表、准终工时和单件工时特征，工步特征包括工装和工时定额特征。

进一步地，所述原材料特征和辅料特征作为航天产品特征的逻辑表述形式，一种零部件对应一种原材料类型，一个零部件对应多个产品特征的工艺流程。

进一步地，所述物料关联特征包括父物料ID、子物料ID、父物料版本、子物料版本、子物料类型、位置号、数量、默认数量、单位、默认单位、启用时间、停用时间、启用版本、停用版本、配置标记、替换标记、选用标记和联系单特征。

进一步地，所述工艺流程模型的构建方法为：

在MBOM审签发布后自动创建工艺规程，工艺规程创建后，自动与相应零部件关联；

根据物流路线创建零部件工艺规程第一层级车间工艺路线；

通过静态权限配置，指定技术中心型号主管人员，设定对本产品下设计中和修改中的工艺规程编制和修改的权限；

在工艺分工流程中指定本车间工艺员为车间工艺路线对象的编制者，设定相应车间工艺员编制和修改车间工艺路线对象的权限；

在工艺规程创建完成后，系统依据物流路线车间，启动各车间的车间内工艺分工流程，同一工艺规程下同一车间的多个车间工艺路线只启动一个流程，同时，将一个或多个车间工艺路线对象添加到工艺分工流程中。

进一步地，所述工艺流程模型的构建原则为：

对制造过程产品数据清单下所有非外购件都创建一条工艺规程；

对外购件不编制工艺规程；

建立工艺规程的车间工艺路线-工序-工步三层级结构，各层级不再细分子层级；

车间工艺路线由产品全生命周期管理系统自动生成和修改，不允许人为修改；

工艺规程整合所有车间工艺路线的工序，按照0010、0020、0030…由全生命周期管理系统系统自动给予编号；

对一个工序需要分配一个工作中心，一个工作中心用于多个连续工序；

车间工艺路线允许由车间工艺编制、审签、更改操作。

进一步地，所述工艺规程的三层级结构包括：

车间工艺路线通过零部件物流路线创建，每一个物流路线都会创建一个车间工艺路线对象，并用于管理该车间相应的工艺规程所涉及的工序和工步内容；新建工艺规程的车间工艺路线由系统根据物流路线自动生成方式，若有且只有一个物流路线车间，则自动生成一个车间工艺路线对象；

在第一层车间工艺路线下，由车间工艺人员编制多个工序；

在二层工序下，由车间工艺人员根据需要编制多个工步。

本发明具有以下有益效果：

本发明以PLM系统平台为核心，重新构建产品、工艺、车间、工艺资源模式的结构化数据，系统分析上述过程中的关联关系，对于多维度数据间不合理的匹配现象给出逻辑分析和处理方法，使数据发送严密流畅。

附图说明

图1为本发明基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法流程示意图；

图2为本发明中MBOM与工艺规程的数据链信息传递流程示意图；

图3为本发明中工艺规程三层级规划方案示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

本发明意旨在分析航天产品特征的基础上，架构产品特征间相关关联的各类关系，将以PLM系统平台为核心，重新构建产品(Product)、工艺(Process)、车间(Plant)、工艺资源(Resource)模式的结构化数据，系统分析上述过程中的关联关系，对于多维度数据间不合理的匹配现象给出逻辑分析和处理方法，使数据发送严密流畅。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，包括以下步骤：

构建物料模型，并根据物料模型的产品结构树形关系节点获取物料关联特征；

将设计过程产品数据清单向制造过程产品数据清单重构后自动创建工艺规程，同时将含有企业管理项目号的技术基线发送至企业资源管理系统和制造过程执行系统中，构建工艺流程模型，并将物料模型的辅料信息汇总至工艺流程模型。

在本发明实施例中，物料模型是指以航天产品MBOM为元素分解的零部件模型、原材料、辅料等各物料集，其包括编号、名称、计量单位、创建者、创建日期、描述、类型、启用日期、停用日期和最后修改日期特征。

物料模型之间的关联关系在产品结构的树形关系，且树中的节点不局限于零部件，还可以包含原材料、物料等多种物料模型，其中零部件与原材料之间属于父子关系，辅料信息属于工艺规程的内容栏目，涵盖工序与工步内容，其中工序特征含有：设备、工装、加工时间等，工步特征为工装及工时定额信息；工序与工步特征在最后汇总至工艺流程模型中，完成编号、版本、顺序号、审批状态等过程信息。原材料、辅料可以作为航天产品特征的一种逻辑表述形式。

本发明中零部件与原材料的关系包括一种零部件对应一种原材料类型。零部件与工艺过程之间的关系为一个零部件可对应多个产品特征的工艺流程。

物料模型进一步包括零部件、原材料和辅料；

零部件包括版本、状态、审批流程状态、特性、属性、重量、图号、原材料对象和扩展属性特征；

原材料包括属性、规格、类别、备注、密度、材质、标牌、毛坯尺寸、父分类和扩展属性特征；

辅料包括工序特征和工步特征；其中，工序特征包括设备、工装、加工地点、工艺附图、辅料列表、准终工时和单件工时特征，工步特征包括工装和工时定额特征。

物料关联特征包括父物料ID、子物料ID、父物料版本、子物料版本、子物料类型、位置号、数量、默认数量、单位、默认单位、启用时间、停用时间、启用版本、停用版本、配置标记、替换标记、选用标记和联系单特征。

在本发明实施例中，在以MBOM特征要素为基点的航天产品多维度数据特征的实施过程中，设计、工艺、制造、物流、采购等过程传递信息的重要载体，包含零组件物料信息、产品结构、材料定额、工艺流程、工时定额等详细信息，是制造工艺数据管理的核心。通过MBOM重构为核心的结构化工艺数据管理要素，将自动创建工艺规程，并建立车间工艺路线对象，同时分发给车间工艺人员，进行工艺路线编制。在PLM系统中，工艺数据采用如下方案。

系统完成从EBOM向MBOM的重构后，自动创建工艺规程，同时将含有“WBS”号的技术基线发送至ERP及MES系统中，完成任务下达及报工数据的准备工作。

工艺流程模型的构建方法为：

在MBOM审签发布后自动创建工艺规程，工艺规程创建后，自动与相应零部件关联；

根据物流路线创建零部件工艺规程第一层级车间工艺路线；

通过静态权限配置，指定技术中心型号主管人员，设定对本产品下设计中和修改中的工艺规程编制和修改的权限；

在工艺分工流程中指定本车间工艺员为车间工艺路线对象的编制者，设定相应车间工艺员编制和修改车间工艺路线对象的权限；

在工艺规程创建完成后，系统依据物流路线车间，启动各车间的车间内工艺分工流程，同一工艺规程下同一车间的多个车间工艺路线只启动一个流程，同时，将一个或多个车间工艺路线对象添加到工艺分工流程中。

工艺规程基于MBOM进行规划，工艺规程规划的合理性将影响ERP系统计划准确性以及执行效率，设定工艺流程模型的构建原则为：

对制造过程产品数据清单下所有非外购件都创建一条工艺规程；

对外购件不编制工艺规程；

建立工艺规程的车间工艺路线-工序-工步三层级结构，各层级不再细分子层级；

车间工艺路线由产品全生命周期管理系统自动生成和修改，不允许人为修改；

工艺规程整合所有车间工艺路线的工序，按照0010、0020、0030…由全生命周期管理系统系统自动给予编号；

对一个工序需要分配一个工作中心，一个工作中心用于多个连续工序；

车间工艺路线允许由车间工艺编制、审签、更改操作。

工艺规程的三层级结构包括：

车间工艺路线通过零部件物流路线创建，每一个物流路线都会创建一个车间工艺路线对象，并用于管理该车间相应的工艺规程所涉及的工序和工步内容；新建工艺规程的车间工艺路线由系统根据物流路线自动生成方式，若有且只有一个物流路线车间，则自动生成一个车间工艺路线对象；

在第一层车间工艺路线下，由车间工艺人员编制多个工序；

在二层工序下，由车间工艺人员根据需要编制多个工步。

如表1所示，说明了MBOM由PLM系统向ERP系统集成字段(基线信息、物料号、版本、物流路线、数量、参考点)信息的属性值、数据类型、字段长度和参数说明项的具体要求。

表1 MBOM发送ERP集成字段信息

PLM发送ERP集成字段信息逻辑说明如下：

①WBS属性如果为空，则报错“基线xxx的WBS号为空，无法发布数据！”；

②基线中如果不包含零部件对象，则报错“没有零部件对象，无法发布到ERP”；

③MBOM零部件如果不是制造视图(Manufacturing)，则报错“xx不是制造视图”；

④MBOM零部件如果已经发布到ERP，则跳过不再处理；

⑤MBOM零部件如果被检出，则报错“零部件xxx被检出，不允许发布ERP！”；

⑥MBOM零部件如果不是当前版本的最新小版本，则报错“零部件xxx不是当前大版本的最新小版本，请将最新小版本数据添加至基线再发布ERP！”；

⑦MBOM零部件如果配套类型为自制或外协，则物流路线不能为空，且必须挂接原材料，并判断材料定额流程是否完成；

⑧MBOM零部件物资编码属性不能为空；

⑨MBOM零部件状态非“已发布”、“下发中”、“已下发”，不允许发布ERP；

⑩MBOM零部件在其父部件的结构中没有生成行号，不允许发布ERP。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建物料模型，并根据物料模型的产品结构树形关系节点获取物料关联特征；

将设计过程产品数据清单向制造过程产品数据清单重构后自动创建工艺规程，同时将含有企业管理项目号的技术基线发送至企业资源管理系统和制造过程执行系统中，构建工艺流程模型，并将物料模型的辅料信息汇总至工艺流程模型。

2.根据权利要求1所述的基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，所述物料模型包括编号、名称、计量单位、创建者、创建日期、描述、类型、启用日期、停用日期和最后修改日期特征。

3.根据权利要求2所述的基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，所述物料模型进一步包括零部件、原材料和辅料；

所述零部件包括版本、状态、审批流程状态、特性、属性、重量、图号、原材料对象和扩展属性特征；

所述原材料包括属性、规格、类别、备注、密度、材质、标牌、毛坯尺寸、父分类和扩展属性特征；

所述辅料包括工序特征和工步特征；其中，工序特征包括设备、工装、加工地点、工艺附图、辅料列表、准终工时和单件工时特征，工步特征包括工装和工时定额特征。

4.根据权利要求3所述的基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，所述原材料特征和辅料特征作为航天产品特征的逻辑表述形式，一种零部件对应一种原材料类型，一个零部件对应多个产品特征的工艺流程。

5.根据权利要求4所述的基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，所述物料关联特征包括父物料ID、子物料ID、父物料版本、子物料版本、子物料类型、位置号、数量、默认数量、单位、默认单位、启用时间、停用时间、启用版本、停用版本、配置标记、替换标记、选用标记和联系单特征。

6.根据权利要求5所述的基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，所述工艺流程模型的构建方法为：

在MBOM审签发布后自动创建工艺规程，工艺规程创建后，自动与相应零部件关联；

根据物流路线创建零部件工艺规程第一层级车间工艺路线；

通过静态权限配置，指定技术中心型号主管人员，设定对本产品下设计中和修改中的工艺规程编制和修改的权限；

在工艺分工流程中指定本车间工艺员为车间工艺路线对象的编制者，设定相应车间工艺员编制和修改车间工艺路线对象的权限；

在工艺规程创建完成后，系统依据物流路线车间，启动各车间的车间内工艺分工流程，同一工艺规程下同一车间的多个车间工艺路线只启动一个流程，同时，将一个或多个车间工艺路线对象添加到工艺分工流程中。

7.根据权利要求6所述的基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，所述工艺流程模型的构建原则为：

对制造过程产品数据清单下所有非外购件都创建一条工艺规程；

对外购件不编制工艺规程；

建立工艺规程的车间工艺路线-工序-工步三层级结构，各层级不再细分子层级；

车间工艺路线由产品全生命周期管理系统自动生成和修改，不允许人为修改；

工艺规程整合所有车间工艺路线的工序，按照0010、0020、0030…由全生命周期管理系统系统自动给予编号；

对一个工序需要分配一个工作中心，一个工作中心用于多个连续工序；

车间工艺路线允许由车间工艺编制、审签、更改操作。

8.根据权利要求7所述的基于航天产品特征的多维度结构化数据创建方法，其特征在于，所述工艺规程的三层级结构包括：

车间工艺路线通过零部件物流路线创建，每一个物流路线都会创建一个车间工艺路线对象，并用于管理该车间相应的工艺规程所涉及的工序和工步内容；新建工艺规程的车间工艺路线由系统根据物流路线自动生成方式，若有且只有一个物流路线车间，则自动生成一个车间工艺路线对象；

在第一层车间工艺路线下，由车间工艺人员编制多个工序；

在二层工序下，由车间工艺人员根据需要编制多个工步。

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