CN115755822B - 基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，涉及液压泵装配制造生产领域，包括以下步骤：一、完善液压泵的工艺结构数据；二、序列化工艺结构；三、装配过程自适应管控与数据记录。本申请能够一定程度上实现液压泵装配生产线的自动化，满足液压泵装配车间智能管控过程中，通过各项标记自适应可变配置实现对装配过程各个工序的资源控制，并简化工艺编制难度，从而提高智能化水平与自动化水平，提高生产效率。

Description

基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法

技术领域

本发明涉及一种基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，属于液压泵装配过程管控技术领域。

背景技术

现液压泵装配制造企业往往属于小批量多品种类型生产，属于客户个性化定制，其对于装配制造的流程把控极其重视。但是由于数据的异构性与复杂产品的装配过程工序繁多，现操作过程多采用人工手动生产与数据记录；而且在装配过程中需要的数据如工艺、ABOM、生产订单等数据源都来自于其他系统。然而在实际装配过程中，由其他系统构造完成的工艺结构往往无法完全正确地指导装配过程中的流转，无法保障大量不同品种不同类型的物料在不同工序间的流转，也无法保障加工工件按照正确的流向进行运转，与此同时，装配过程中的工艺问题无法正确反馈至工艺编制系统，造成恶性循环。

综上，由于这些工艺和实际生产环境的差别太大，造成企业运转效率低，反馈效果差，无法满足新时代的制造生产需求。编写繁杂的、步骤多的控制系统也造成学习成本太高。因此，在确保企业在装配制造过程中的流程都受控制的情况下，减少对于工艺编制的难度是亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，可以用来快速搭建工艺结构、控制生产流程与记录数据、物流与工装配送，同时可以反馈至生产流程，闭环不断迭代修复工艺结构的不合理之处，以达到提升企业生产效率，增加企业竞争强度的目标。其具体技术方案如下：

一种基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，包括以下步骤：

一、完善液压泵的工艺结构数据：

所述工艺结构数据的工艺结构包括工艺、工序和工步，一个工艺包括N个工序，N个工序集成的集合为工序集，一个工序集只属于一个工艺；每个工序中包括M个工步，M个工步组成的集合为工步集，一个工步集只属于一个工序。

为满足企业模块化、组件化生产需求，在编制产品工艺时，若一个工艺完成的产品为一个通用的组件时，将该工艺单独编制为组件工艺，在编制后续产品工艺时进行组件工艺的引用，即可满足组件预先生产以及组件工艺复用的功能需求。

二、序列化工艺结构：

处理组件引用关系，按照序列化规则将工艺结构生成为可控制的工艺路线，所述序列化规则包括并行标记、推/拉标记、合并标记、计划/单独标记、回滚标记和可送标记。

工艺结构转化为可控制的工艺路线时，系统将调用工艺、工序、工步、组件工艺等信息，按照遍历工序的形式生成工序-工步任务，当遇到组件工序引用时，则递归调用此方法进行组件工序-工步任务的合成。

每个工序序列化为工艺路线时，根据其在初始化时录入工艺的工序集相关，即并行标记、推/拉标记、合并标记、计划/单独标记、回滚标记和可送标记。

三、装配过程自适应管控与数据记录：

通过解析挂载项和对装配过程进行记录，对装配过程的物料零件、工具装备、物流等资源进行管理与控制，并进行数据采集与记录，通过回滚标记实现装配过程的故障工序回滚。

系统在产品装配过程中，每个工序任务的获取都会依据预先定义的标记进行物流流转和管控。其中，枚举值标识每个能够枚举或者数据库中存储的值，可送标记表示是否用于控制AGV自动转运；工序流转时，各个工序获取待完成任务，将工序类型传递给待做任务获取流程进行任务列表的获取，即可高效、正确的取得工序任务清单。

进一步的，所述步骤一的工艺结构数据包括工序集和工步集，

自适应配置工序集中的各工序与标记值，在工序集内，挂载该工序需要记录或采集的数据项，所述数据项包括数据值、数据描述以及数据单位；

在工步集内，挂载该工步使用到的数据，所述数据包括ABOM、零件列表信息、工装列表信息、辅材列表信息以及数据记录行，此类信息通常包含资源编码、批次、级别、使用数量、规格等基础信息。

进一步的，所述步骤二的推/拉标记表示工人主动领取任务或系统主动推送任务：

若某工序的推/拉标记为ON时，表明该工序为拉，需要该工序负责人员手动领取，将在此工序转化的任务记录行前插入一行作为暂存区任务行，下一工序决定确认开工时，再将暂存区的任务派发给下一工序，以此实现某些工序的人为启停；

若某工序的推/拉标记为OFF时，表明该工序为推，需要系统主动拉取上一工序已完工的任务，并派发至此工序。

进一步的，所述步骤二的合并标记表示出现相同工序类型时，是否进行合并操作：

若工序集中连续两个或两个以上的工序的合并标记同时标记为ON时，将这一组合并标记为ON的工序进行合并，再将其转化为任务记录；

若为OFF，则不作任何操作。

进一步的，所述步骤二的并行标记表示是否能同时开工多个相同工序类型：

若工序集中连续两个或两个以上的工序的并行标记同时标记为ON时，这一组并行的各个工序将可同时被该工序操作人员进行获取；

若为OFF，则按照工序流程顺序获取工序-工步任务。

进一步的，所述步骤二的计划/单独标记表示工序类型接收整个订单或接收单台产品任务：

若工序集中计划/单独标记为ON时，表示该订单下所有产品的该工序必须同时开工与完工；

若为OFF，则按照产品隔离生产，同一订单下不同产品互不干扰。

进一步的，所述步骤二的回滚标记表示是否能回滚：

在装配过程中遇到故障或异常情况，需从故障工序转移回某工序重新加工生产时，在该工艺所有该工序下能够接受回滚的工序标记，即回滚标记为ON的工序集；

回滚标记为OFF的工序不可加入可回滚工序集。

进一步的，所述步骤二的可送标记表示是否AGV可达：

根据标记维护工序集中各个工序的可送标记，当可送标记为ON时，维护其对应工序的物流运送地点以及运送载体。装配过程资源系统接收到任务后派送AGV至起始点，起始点来源于工序所维护的运送地点，物流系统到达起始点，拿取物料后运输到目的地，目的地来源于下一工序所维护的运送地点；

当此工序或下一工序的可送标记为OFF时，不呼叫物流系统。

进一步的，标记类型、数量、含义固定且意义分明，通过挂载到工序上的不同排列组合实现对不同资源的控制。

在步骤三的装配过程中，若发现某工序的配置项不符合需求，可实时对标记值进行修改，再进行回滚操作，即可实现自适应化装配；

若新需求需要创建新工序，可分别配置不同标记值实现新工序的装载，进而实现装配过程中的自适应管控。

本发明的有益效果是：

针对复杂产品装配，涉及大量零组件分离式生产装配、工艺编制复杂但实际执行效果差、对数字化管控有需求的装配过程，本发明具有良好的适应性和自适应支持。

本发明无需实时对装配过程资源进行维护管理，只需提前维护好工艺结构及其标记信息，在结构中填充完备信息，预先配置工艺结构化基础数据，即可按照指定要求进行资源系统的管控，节约了人力资源，提升了系统的自动化程度。

本发明方法根据工艺指导装配过程资源管控，能够对装配过程中的物料、工具装配、辅助材料、数据以及物流资源做分类管控并记录使用和过程数据。

本发明规范了工艺的编写，在实际装配过程中形成工艺和生产的闭环管理，能够反向提升工艺指导的正确性。

本发明方法可在工艺编制基础上对工序进行标记自适应配置，编制完成的工艺按照规范设定各工序的类型，或是配置一种新型的需要调整策略的工序类型，再进行添加与配置各标记信息，即可满足生产与个性化自适应定制的需求。

附图说明

图1为总体流程图；

图2为工艺结构示意图；

图3为数据采集与流程控制示意图；

图4为标记作用示意图；

图5为装配流程控制示意图。

实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

针对装配过程控制，系统将采用基于工序类型自适应标记配置的自动化流程控制，工序序列化与自动化流程控制原理如下：

一、完善工艺结构：

工艺结构化数据中的工艺结构由工艺-工序-工步组成，其结构如图1所示，系统将按照该结构进行工序节点的生成以及生产流程的控制。

例如产品A的工艺规定了产品的生产必须遵从工序1-工序N，每个工序中包含M个由工艺员设定好的工步。为满足企业模块化、组件化生产需求，在编制产品工艺时，将组件拆分出来，组件工艺单独编制，只需在编制产品工艺时进行组件工艺的引用，即可满足组件预先生产以及组件工艺复用的功能需求。

每个工序中的每个工步可绑定此工步会使用到的零件列表、辅材列表、工具装备列表等装配过程必须使用到的一些数据，此外，通过赋予这些列表数量、规格、批次、级别等数据，用于工序开工前的零件、工装、辅材的领取。若产生了领取信息，将其进行采集并持久化到数据库，进行装配过程基础数据的记录。

每个工序中的每个工步可绑定这个此工步需要记录的数据，通过提前规定该工步需要记录的数据值、单位值与描述值，在装配过程中可强制要求工步进行拍照或进行数据记录才可转接到下一步工步。

二、工艺类型序列化与转换：

处理组件引用关系，按照序列化规则将工艺结构生成为可控制的工艺路线，所述序列化规则包括并行标记、推/拉标记、合并标记、计划/单独标记、回滚标记、可送标记、运送地点和运送载体，具体说明如下表：

在经过步骤一的基础数据维护后，由上游系统传送的生产订单触发下单操作时，系统将调用生产订单的型号、工艺、工序、工步、组件工艺等信息，按照遍历工序的形式生成工序-工步任务，当遇到组件工序引用时，则递归调用此方法进行组件工序-工步任务的合成，其伪代码如下所示：

FunchandleCreateTask()://根据产品工艺创建工艺路线方法

ForProcessinCraft：//对于产品的每个工序

If(Process.refer())：//如果引用了组件的工序

handleCreateTask()//如果是：递归调用创建生产任务方法

elsecreateSectionTask()//如果否：调用根据工步创建工序-工步记录行

每个工序录入时需要按照上表针对每个工序的特性录入其对应的值，后续的工艺路线转换和流程控制根据这些进行排列约束。其中，并行标记、推拉标记、合并标记、计划/单独标记、回滚标记、可送标记都属于标记字段，值仅为ON或者OFF，具体字段含义说明如上表的说明一栏所示。

当遇到某工序的推拉标记为ON时，将在此工序转化的任务记录行前插入一行作为暂存区任务行，下一工序决定确认开工时，再将暂存区的任务派发给下一工序，以此实现某些工序的人为启停。

当遇到工序集中连续两个或两个以上的工序的合并标记同时标记为ON时，将按照图4合并标记示意图所示，将这一组合并标记为ON的工序进行合并，再将其转化为任务记录。

已完成标记与配置的工艺结构化数据在实施过程中，经过装配过程的验证，通过闭环反馈重新对工艺结构化数据进行订正，从而更适合装配过程的管控。

经过上述的工艺类型序列化后，工艺路线列表将以如图3所示的工艺路线存储结构进行存储，形成工步列表，包含该工步的唯一标识、所属工序以及上述标识。形成存储结构后，工序流程的控制将按照如图3所示的工艺流程控制模块进行流程自动化管控。

三、流程自动化管控：

在经过步骤二的工艺结构转化为任务记录集合后，在实际的装配过程中，不同工序的操作员工根据图5所示的工序进行任务的获取，从而来对整个订单、产品进行流程控制。

针对每一个工序，其获取任务的流程如下：

3.1：开始：

工序操作员工向系统获取待做任务时，向系统提交待获取的工序类型N，转向步骤3.2；

3.2：获取工序类型N预置属性：

系统根据工序类型N查找N所对应的各项预置，即并行标记、推拉标记、计划/单独标记、可送标记等各项标记以及其预置值，转向步骤3.3；

3.3：获取任务列表状态为未开始且类型为N的所有记录：

在任务记录中查找所有的记录行工作状态为未开工且记录类型为工序类型N的所有记录行，转向步骤3.4；

3.4：判断记录行是否大于0：

若记录行的数量为0，则该工序无待开工任务，转向结束步骤3.13，否则转向步骤3.5；

3.5：判断N的计划/单独标记：

若N的计划/单独标记为ON，即N的获取类型为计划获取，则该任务记录所对应的生产订单中所有产品的该工序必须同时开工且同时报工结束该工序任务，用于满足制造车间某些工序集体加工的需求，转向步骤3.6；

若N的计划/单独标记为OFF，即N的获取类型为任务获取，说明该产品的获取跟同订单下其他产品不产生关联，转向步骤3.7；

3.6：查找订单信息：

获取任务记录的第一条数据，根据此条数据获取该记录所对应的订单信息，将订单信息挂载到任务上，转向步骤3.12；

3.7：按照工序分组：

将所有任务记录M按照工序号进行分组，对于每一个工序集，判断其工序集中所有的工步是否都处于未开工状态：

若是，证明该工序还未开工，转向步骤3.8；

若否，证明该工序集处于工作中，不可再派发任务，转向结束步骤13；

3.8：判断并行标记：

针对过滤过确认未开工的每一个工序集，判断其并行标记是否为ON：

若是，则证明该工序集同时连续存在多个，需转向步骤3.9；

若否，转向步骤3.10；

3.9：判断该工序前一个工序的所有工步是否都已完成：

若全都已完成，则证明该工序达到开工条件，转向步骤3.11；

若存在未完成，则证明该工序还未达到开工条件，转向结束步骤3.13；

3.10：判断该工序集的前一个工序类型不同于类型N的工序的所有工步是否已完成：

若全都已完成，则证明该工序确认可以进行开工，转向步骤3.11；

若存在未完成，则证明该工序还未达到开工条件，转向结束步骤3.13；

3.11：判断工序类型N的可送标记是否处于ON：

若处于ON，则根据类型N在系统中查找N所对应的装配过程资源地址作为目的地，以上一工序的装配过程资源地址作为起始点，进行AGV的呼叫；

若处于OFF，则转向步骤3.12；

3.12：发放任务：

向待开工工位推送工序类型N代开工工序的获取结果，包含任务列表和订单信息；

3.13：任务获取结束。

此外，在装配过程中，当遇到故障或异常情况，需从故障工序转移回某工序重新加工生产时，根据在该工艺所有该工序下能够接受回滚的工序标记进行筛选，故障产品可回溯至任何满足回滚条件的工序。

此外，在开工前，根据维护的零件、工装、物流信息列表，在生产开工前进行工装的配送，在装配过程中进行零件信息的领取记录，在生产开工前与完工后进行物流信息的记录。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容。

Claims (10)

1.一种基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、完善液压泵的工艺结构数据：

所述工艺结构数据的工艺结构包括工艺、工序和工步，一个工艺包括N个工序，N个工序集成的集合为工序集，一个工序集只属于一个工艺；每个工序中包括M个工步，M个工步组成的集合为工步集，一个工步集只属于一个工序；

若一个工艺完成的产品为一个通用的组件时，将该工艺单独编制为组件工艺，在编制后续产品工艺时进行组件工艺的引用；

二、序列化工艺结构：

处理组件引用关系，按照序列化规则将工艺结构生成为可控制的工艺路线，所述序列化规则包括并行标记、推/拉标记、合并标记、计划/单独标记、回滚标记和可送标记：

所述并行标记表示是否能同时开工多个相同工序类型；

所述推/拉标记表示工人主动领取任务或系统主动推送任务；

所述合并标记表示出现相同工序类型时，是否进行合并操作；

所述计划/单独标记表示工序类型为接收整个订单或接收单台产品任务；

所述回滚标记表示是否能回滚；

所述可送标记表示是否AGV 可达；

三、装配过程自适应管控与数据记录：

通过解析挂载项和对装配过程进行记录，对装配过程进行管理与控制，并进行数据采集与记录，通过回滚标记实现装配过程的故障工序回滚。

2.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤一的工艺结构数据包括工序集和工步集，

自适应配置工序集中的各工序与标记值，在工序集内，挂载该工序需要记录或采集的数据项，所述数据项包括数据值、数据描述以及数据单位；

在工步集内，挂载该工步使用到的数据，所述数据包括ABOM、零件列表信息、工装列表信息、辅材列表信息以及数据记录行。

3.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤二的推/拉标记表示工人主动领取任务或系统主动推送任务：

若某工序的推/拉标记为ON时，表明该工序为拉，需要该工序负责人员手动领取，将在此工序转化的任务记录行前插入一行作为暂存区任务行，下一工序决定确认开工时，再将暂存区的任务派发给下一工序，以此实现某些工序的人为启停；

若某工序的推/拉标记为OFF时，表明该工序为推，需要系统主动拉取上一工序已完工的任务，并派发至此工序。

4.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤二的合并标记表示出现相同工序类型时，是否进行合并操作：

若工序集中连续两个或两个以上的工序的合并标记同时标记为ON时，将这一组合并标记为ON的工序进行合并，再将其转化为任务记录；

若为OFF，则不作任何操作。

5.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤二的并行标记表示是否能同时开工多个相同工序类型：

若工序集中连续两个或两个以上的工序的并行标记同时标记为ON时，这一组并行的各个工序将可同时被该工序操作人员进行获取；

若为OFF，则按照工序流程顺序获取工序-工步任务。

6.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤二的计划/单独标记表示工序类型为接收整个订单或接收单台产品任务：

若工序集中计划/单独标记为ON时，表示该订单下所有产品的该工序必须同时开工与完工；

若为OFF，则按照产品隔离生产，同一订单下不同产品互不干扰。

7.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤二的回滚标记表示是否能回滚：

在装配过程中遇到故障或异常情况，需从故障工序转移回某工序重新加工生产时，在该工艺所有该工序下能够接受回滚的工序标记，即回滚标记为ON的工序集；

回滚标记为OFF的工序不可加入可回滚工序集。

8.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤二的可送标记表示是否AGV可达：

根据标记维护工序集中各个工序的可送标记，当可送标记为ON时，维护其对应工序的物流运送地点以及运送载体；

当此工序或下一工序的可送标记为OFF时，不呼叫物流系统。

9.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：在步骤三的装配过程中，若发现某工序的配置项不符合需求，可实时对标记值进行修改，再进行回滚操作，即可实现自适应化装配；

若新需求需要创建新工序，可分别配置不同标记值实现新工序的装载，进而实现装配过程中的自适应管控。

10.根据权利要求1所述的基于工艺标记配置的液压泵装配过程自适应管控方法，其特征在于：所述步骤三包括任务的获取，针对每一个工序，其获取任务的流程如下：

3.1：开始：

向系统提交待获取的工序类型N，转向步骤3.2；

3.2：获取工序类型N预置属性：

系统根据工序类型N查找N所对应的各项预置，即并行标记、推拉标记、计划/单独标记和可送标记的各项标记以及其预置值，转向步骤3.3；

3.3：获取任务列表状态为未开始且类型为N的所有记录：

在任务记录中查找所有的记录行工作状态为未开工且记录类型为工序类型N的所有记录行，转向步骤3.4；

3.4：判断记录行是否大于0：

若记录行的数量为0，则该工序无待开工任务，转向结束步骤3.13；否则转向步骤3.5；

3.5：判断N的计划/单独标记：

若N的计划/单独标记为ON，即N的获取类型为计划获取，转向步骤3.6；

若N的计划/单独标记为OFF，即N的获取类型为任务获取，转向步骤3.7；

3.6：查找订单信息：

获取任务记录的第一条数据，根据此条数据获取该记录所对应的订单信息，将订单信息挂载到任务上，转向步骤3.12；

3.7：按照工序分组：

将所有任务记录M按照工序号进行分组，对于每一个工序集，判断其工序集中所有的工步是否都处于未开工状态：

若是，证明该工序还未开工，转向步骤3.8；

若否，证明该工序集处于工作中，不可再派发任务，转向结束步骤3.13；

3.8：判断并行标记：

针对过滤过确认未开工的每一个工序集，判断其并行标记是否为ON：

若是，则证明该工序集同时连续存在多个，需转向步骤3.9；

若否，转向步骤3.10；

3.9：判断该工序前一个工序的所有工步是否都已完成：

若全都已完成，则证明该工序达到开工条件，转向步骤3.11；

若存在未完成，则证明该工序还未达到开工条件，转向结束步骤3.13；

3.10：判断该工序集的前一个工序类型不同于类型N的工序的所有工步是否已完成：

若全都已完成，则证明该工序确认可以进行开工，转向步骤3.11；

若存在未完成，则证明该工序还未达到开工条件，转向结束步骤3.13；

3.11：判断工序类型N的可送标记是否处于ON：

若处于ON，则根据类型N在系统中查找N所对应的装配过程资源地址作为目的地，以上一工序的装配过程资源地址作为起始点，进行AGV的呼叫；

若处于OFF，则转向步骤3.12；

3.12：发放任务：

向待开工工位推送工序类型N代开工工序的获取结果，包含任务列表和订单信息；

3.13：任务获取结束。

Images