CN115758601B - 板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法，包括如下步骤：步骤一：检索家具产品所属的产品族、零件族及家具制造工艺模型文件，若不存在其产品族、零件族及家具制造工艺模型文件，则先进行家具制造工艺建模，再进行步骤二；若存在，则直接进行步骤二；步骤二：从数字化模型库提取工艺信息，形成家具制造工艺卡片基础模型；步骤三：从数字化模型库读取家具事物特性表，形成新的家具工艺事物特性表；步骤四：通过人工交互，选择表中的特性值，在家具制造工艺卡片基础模型上修改和调整，形成新的家具制造工艺卡片。家具制造工艺变型设计可简化家具工艺制定流程，大幅提高家具工艺效率与质量，加快家居制造的数字化转型。
Description
技术领域
本发明属于工业生产控制技术领域，具体涉及板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法。
背景技术
随着信息与工业技术的快速升级，中国家居产品制造技术逐渐向着智能制造技术快速推进。在智能制造背景下，人机物智能系统和数字化设计的出现，促使“个性化定制”和“柔性化制造”被带到了大众眼前，家具制造产品设计与制造周期越发的缩短。伴随各项家具制造设计技术的成熟，在家居产品设计阶段的优化已达到了一定程度的同时，更需要对家具制造过程进行升级，才能应对发展如此迅猛的家具市场环境，作为家具制造过程的重要部分——家具制造工艺设计的升级则显得尤为重要，而家具制造工艺设计的升级则体现在家具制造工艺变型设计上。
板式家具智能制造产业格局不断变化，家具产品的设计周期与生产周期大幅缩减，传统的家具制造工艺管理模式已无法适应当前的市场环境。为迅速提升家居企业生产力、降低生产投入成本，就必须加快针对家居领域的家具制造工艺变型设计的探索。家居制造领域工艺发展缓慢，家具制造工艺变型设计的研究存在缺失，与快速发展的智能制造过程不匹配。
发明内容
为解决现有的板式定制家具生产排单不能满足实际使用要求的问题，本发明提供板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法。
本发明提供板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法，包括如下步骤：
步骤一：根据家具产品的类属检索家具产品所属的产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，若不存在其产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，则先进行家具制造工艺建模，再进行步骤二；若存在其产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，则直接进行步骤二；
步骤二：从依据家具制造工艺编码技术构建的数字化模型库提取家具制造工艺信息，形成家具制造工艺卡片基础模型；
步骤三：从数字化模型库读取家具事物特性表，根据实际家具制造工艺需求与家具事物特性表中的基础信息相结合，形成新的家具工艺事物特性表；
步骤四：通过人工交互，选择新家具工艺事物特性表中的特性值，在家具制造工艺卡片基础模型上修改和调整，形成新的家具制造工艺卡片；
步骤五：将新的家具制造工艺卡片存入数字化模型库中，以便后续的家具制造工艺模型检索与重复使用。
作为优选，步骤一中所述家具制造工艺建模，包括步骤1)设定家具制造的工艺路线、工序，定义家具制造工艺卡片模型参数信息，并寻找约束参数；步骤2)将家具制造工艺特性与参数信息关联，制定家具制造工艺特性约束关系；步骤3)家具工艺变型测试，检验其符合设计与工艺要求。
作为优选，步骤二中所述的家具制造工艺信息指材料、工艺、工段、工序、加工路线和设备信息。
作为优选，步骤二中所述家具制造工艺卡片基础模型为：
Craft_Card＝<Procedure，Route>
Procedure＝<Procedure 1，Procedure 2，…，Procedure m>
Route＝<Route 1，Route 2，…，Route n>；
其中，所述Procedure为家具制造工序，所述家具制造工序分为Procedure 1，Procedure 2，…，Procedure m种工序；所述Route为家具制造工艺路线，所述家具制造工艺路线有Route 1，Route 2，…，Route n条工艺路线。
作为优选，每种家具制造工序有着不同规划的家具制造工步Step，所述家具制造工步Step为：
Step＝<Tooling，Para，StandDoc，AM，CM>
其中，所述家具制造工步Step包含家具制造工艺装备信息Tooling、家具制造工艺参数信息Para、家具制造工艺标准文档信息StandDoc、家具制造辅助材料信息AM和备注信息CM。
作为优选，步骤三中所述的家具工艺事物特性表包括板长、板宽、厚度、粗糙度、平整度、加工余量、加工公差、封边带胶种、过机速度、溶胶温度、涂胶温度、加工机型、气缸压力参数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、家具制造工艺变型设计可简化家具制造工艺制定流程，大幅提高家具制造工艺效率与质量，加快家居制造的数字化转型。
2、构建数字化模型库可规范工人师傅的家具工艺水平，家具制造工艺信息也得以保存与检索，实现家具信息的关联、共享和重用。
附图说明
图1为家具制造工艺建模流程图；
图2为家具工艺事物特性表；
图3为家具制造工艺编码结构示意图；
图4为板式家具封边工艺变型设计过程。
具体实施方式
为了理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法，包括如下步骤：
步骤一：根据家具产品的类属检索家具产品所属的产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，若不存在其产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，则先进行家具制造工艺建模，再进行步骤二；若存在其产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，则直接进行步骤二；
步骤二：从依据家具制造工艺编码技术构建的数字化模型库提取家具制造工艺信息，形成家具制造工艺卡片基础模型；
步骤三：从数字化模型库读取家具事物特性表，根据实际家具制造工艺需求与家具事物特性表中的基础信息相结合，形成新的家具工艺事物特性表；
步骤四：通过人工交互，选择新家具工艺事物特性表中的特性值，在家具制造工艺卡片基础模型上修改和调整，形成新的家具制造工艺卡片；
步骤五：将新的家具制造工艺卡片存入数字化模型库中，以便后续的家具制造工艺模型检索与重复使用。
如图1所示，步骤一中所述家具制造工艺建模，包括步骤1)设定家具制造工艺路线、工序，定义家具制造工艺卡片模型参数信息，并寻找约束参数；步骤2)将家具零部件特性与参数信息关联，制定家具零部件特性约束关系；步骤3)家具制造工艺变型测试，检验其符合设计与工艺要求。
如图3所示，步骤二中的家具制造工艺信息指材料、工艺、工段、工序、加工路线和设备信息。
家具制造工艺编码分类如表1所示。
表1工艺编码分类表
步骤二中所述家具制造工艺卡片基础模型为：
Craft_Card＝<Procedure，Route>
Procedure＝<Procedure 1，Procedure 2，…，Procedure m>
Route＝<Route 1，Route 2，…，Route n>；
其中，所述Procedure为家具制造工序，所述家具制造工序分为Procedure 1，Procedure 2，…，Procedure m种工序；所述Route为家具制造工艺路线，所述家具制造工艺路线有Route 1，Route 2，…，Route n条工艺路线。
每种家具制造工序有着不同规划的家具制造工步Step，家具制造工步Step为：
Step＝<Tooling，Para，StandDoc，AM，CM>
其中，家具制造工步Step包含家具制造工艺装备信息Tooling、家具制造工艺参数信息Para、家具制造工艺标准文档信息StandDoc、家具制造辅助材料信息AM和备注信息CM。
步骤三中家具工艺事物特性表包括板长、板宽、厚度、粗糙度、平整度、加工余量、加工公差、封边带胶种、过机速度、溶胶温度、涂胶温度、加工机型、气缸压力参数。
家具工艺事物特性表如图2所示，其中主动属性A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M分别表示板长、板宽、厚度、粗糙度、平整度、加工余量、加工公差、封边带胶种、过机速度、溶胶温度、涂胶温度、加工机型、气缸压力，从动属性DAA表示封边工艺，其他属性AAA表示家具制造标准文件编号方式。其中A、B、C、H、I、J、K、L、M对DAA有着约束特性。
下面结合板式家具的封边工艺对本发明作进一步说明。
实施例2
板式家具智能制造的家具封边工艺变型设计，具体包括以下步骤：
步骤一：检索是否存在家具制造工艺模型(是)；
步骤二：将家具工艺事物特性表某一行的特性值作为参数变量；
步骤三：利用家具工艺事物特性表的4种参数变量驱动家具制造工艺卡片基础模型生成4种不同的家具制造工艺卡片模型；
步骤四：家具制造工艺变型测试(符合设计和工艺要求)，完成封边工艺的快速变型设计。
该变型过程只需对加工工艺如过机速度、溶胶温度、涂胶温度等以及加工机器的选择等变量参数信息进行快速修改，而其他基础信息可实现重用。
在企业中实际记录了正常从设计到制造生产的时间，并根据工艺变型设计理论，将运用工艺变型节约的时间删除，得到理论提升的时间和效率。通过推理分析，板式家具封边工艺变型设计在该家居企业应用可使原41人7d完成的工作量降低至33人5.5d完成，效率提升58％。
设：该家居企业每个人单位时间的工作量为a
工作总量＝41(人)*7(天)*a
如图4所示，板式家具封边工艺变型设计过程，该家居企业家具设计过程、包装过程等都已采用了标准化模式，通过对家具制造工艺变型设计的研究，家具工艺流程的设计与制定也实现了标准化。家具制造工艺变型设计的提出，能够快速实现家具制造工艺的柔性化制造，简化了家具制造工艺制定流程。通过家具制造工艺变型设计可以将家具设计数据与家具制造工艺数据通过一体化集成系统进行无缝对接与共享，保证了数据文件的可靠、高效和一致性。对客户来说，家具制造工艺变型设计及一体化集成系统可实现客户对已购买的家具产品的在线把控和查看工艺进展，对家居产业销售和服务模式实现了升级。通过对该家居企业封边工艺进行快速设计以及对该家居企业带来的各项技术革新，验证了家具制造工艺变型设计应用于实际生产的可行性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (2)
1.板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：根据家具产品的类属检索家具产品所属的产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，若不存在其产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，则先进行家具制造工艺建模，再进行步骤二；若存在其产品族、零件族以及家具制造工艺模型文件，则直接进行步骤二；
步骤二：从依据家具制造工艺编码技术构建的数字化模型库提取家具制造工艺信息，形成家具制造工艺卡片基础模型；
步骤三：从数字化模型库读取家具事物特性表，根据实际家具制造工艺需求与家具事物特性表中的基础信息相结合，形成新的家具工艺事物特性表；
步骤四：通过人工交互，选择新家具工艺事物特性表中的特性值，在家具制造工艺卡片基础模型上修改和调整，形成新的家具制造工艺卡片；
步骤五：将新的家具制造工艺卡片存入数字化模型库中，以便后续的家具制造工艺模型检索与重复使用；
步骤一中所述家具制造工艺建模，包括步骤1)设定家具制造的工艺路线、工序，定义家具制造工艺卡片模型参数信息，并寻找约束参数；步骤2)将家具制造工艺特性与参数信息关联，制定家具制造工艺特性约束关系；步骤3)家具工艺变型测试，检验其符合设计与工艺要求；
步骤二中所述家具制造工艺卡片基础模型为：
Craft_Card＝<Procedure，Route>
Procedure＝<Procedure 1，Procedure 2，…，Procedure m>
Route＝<Route 1，Route 2，…，Route n>；
其中，所述Procedure为家具制造工序，所述家具制造工序分为Procedure1，Procedure2，…，Procedure m种工序；所述Route为家具制造工艺路线，所述家具制造工艺路线有Route 1，Route 2，…，Route n条工艺路线；
每种家具制造工序均有不同规划的家具制造工步Step，所述家具制造工步Step为：
Step＝<Tooling，Para，StandDoc，AM，CM>
其中，所述家具制造工步Step包含家具制造工艺装备信息Tooling、家具制造工艺参数信息Para、家具制造工艺标准文档信息StandDoc、家具制造辅助材料信息AM和备注信息CM；
步骤三中所述的家具工艺事物特性表包括板长、板宽、厚度、粗糙度、平整度、加工余量、加工公差、封边带胶种、过机速度、溶胶温度、涂胶温度、加工机型、气缸压力参数。
2.根据权利要求1所述的板式家具智能制造的家具制造工艺变型设计方法，其特征在于，步骤二中所述的家具制造工艺信息指材料、工艺、工段、工序、加工路线和设备信息。
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