CN116880411A - 一种智能车间的协同制造方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能车间的协同制造方法及系统，涉及协同制造技术领域。本发明通过目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型；匹配多个对象流程工装，获取多个流程工装模型；进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据；根据仿真记录数据，从多个对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装；分析判断责任对象，进行责任通知。能够对目标产品模型进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型，匹配多个流程工装模型，进行流程制造仿真，从而自动选择多个兼容流程工装，既能够实现工装的通用选择，避免工装堆积，降低工装成本，还能够提高工装选择的精确性，避免选择错误，保障产品的正常生产。

Description

一种智能车间的协同制造方法及系统

技术领域

本发明涉及协同制造技术领域，具体涉及一种智能车间的协同制造方法及系统。

背景技术

智能车间，是具有高度自动化的现场，是制造类企业在车间中应用人机智能交互、智能控制等技术，促进车间计划排产、加工装配、检验检测等各生产环节的智能协作与联动，实现制造过程各环节的动态优化。

智能车间的协同制造中，包含有工装的设计制造。

现有技术中，在一个产品设计完成之后，需要进行相关匹配工装的设计制造，通常具有两种工装设计制造的方案：1、对产品进行一整套的工装设计与制造，能够保证产品生产时，具有准确有效的工装使用，但是容易造成重复工装，导致工装堆积，工装成本严重增加；2、人工选择可以通用的工装，再设计制造不能通用的工装，虽然能够减少一部分工装，但是人工的工装选择不精确，容易出现选择错误，导致工装不能完全匹配，影响产品的正常生产。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能车间的协同制造方法及系统，解决了现有技术中，对产品进行一整套的工装设计与制造，容易造成重复工装，导致工装堆积，工装成本严重增加；而人工选择可以通用的工装，再设计制造不能通用的工装，由于人工的工装选择不精确，容易出现选择错误，导致工装不能完全匹配，影响产品的正常生产的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种智能车间的协同制造方法，该方法包括：

获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型；

按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型；

导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据；

根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装；

从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型具体包括：

获取产品工艺信息，确定目标生产产品；

在预设的产品数据库中，获取目标生产产品的目标产品模型；

对所述产品工艺信息进行流程对象分析，提取所述产品工艺信息中的多个流程对象图像；

对所述目标产品模型进行制造流程化拆分，匹配与多个所述流程对象图像对应的多个流程部分模型。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型具体包括：

按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配对应的相关流程对象；

根据多个所述相关流程对象，标记对应的对象流程工装；

获取多个所述对象流程工装的流程工装模型。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据具体包括：

根据所述产品工艺信息，匹配智能车间的目标生产线；

获取所述目标生产线的生产线模型；

根据所述生产线模型，创建流程仿真环境；

将多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型导入所述流程仿真环境中，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述将多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型导入所述流程仿真环境中，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据具体包括：

将多个所述流程工装模型，导入所述流程仿真环境中的生产线模型的对应工装位置中；

将多个所述流程部分模型，导入所述流程仿真环境中对应的流程工装模型上；

根据所述产品工艺信息，确定多个流程仿真参数；

按照多个所述流程仿真参数，对多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装具体包括：

从所述仿真记录数据中，提取流程结果数据；

按照所述流程结果数据，从多个所述对象流程工装中，选择多个制造适配的对象流程工装，标记多个兼容流程工装；

按照所述流程结果数据，从多个所述对象流程工装中，选择多个制造不适配的对象流程工装，标记多个问题流程工装。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知具体包括：

从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据；

对多个所述问题记录数据进行分析，确定流程问题类型；

确定多个所述问题流程工装对应的流程部分模型，并与对应的相关流程对象进行差异比较，识别流程差异位置；

按照所述流程问题类型和对应的流程差异位置，分析判断责任对象，并进行责任通知。

一种智能车间的协同制造系统，该系统包括：

产品模型处理模块，用于获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型；

流程工装匹配模块，用于按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型；

流程制造仿真模块，用于导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据；

工装选择标记模块，用于根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装；

责任判断通知模块，用于从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述产品模型处理模块包括：

产品确定单元，用于获取产品工艺信息，确定目标生产产品；

产品模型获取单元，用于在预设的产品数据库中，获取目标生产产品的目标产品模型；

流程对象分析单元，用于对所述产品工艺信息进行流程对象分析，提取所述产品工艺信息中的多个流程对象图像；

流程化拆分单元，用于对所述目标产品模型进行制造流程化拆分，匹配与多个所述流程对象图像对应的多个流程部分模型。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述流程制造仿真模块包括：

生产线匹配单元，用于根据所述产品工艺信息，匹配智能车间的目标生产线；

生产线模型获取单元，用于获取所述目标生产线的生产线模型；

仿真环境创建单元，用于根据所述生产线模型，创建流程仿真环境；

流程制造仿真单元，用于将多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型导入所述流程仿真环境中，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据。

(三)有益效果

本发明提供了一种智能车间的协同制造方法及系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)本发明能够对目标产品模型进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型，匹配多个流程工装模型，进行流程制造仿真，从多个对象流程工装中，自动选择多个兼容流程工装，既能够实现工装的通用选择，避免工装堆积，降低工装成本，还能够提高工装选择的精确性，避免选择错误，保障产品的正常生产；

(2)本发明能够从仿真记录数据中，提取多个问题流程工装对应的问题记录数据，通过确定流程问题类型和流程差异位置，分析判断责任对象，并进行责任通知，从而在工装不能通用匹配的情况下，自动判别工装问题或产品问题，自动实现对工装设计和产品设计的辅助建议。

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为一种智能车间的协同制造方法的流程示意图。

图2为一种智能车间的协同制造系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

本申请实施例通过提供一种智能车间的协同制造方法及系统，解决了现有技术中，对产品进行一整套的工装设计与制造，容易造成重复工装，导致工装堆积，工装成本严重增加；而人工选择可以通用的工装，再设计制造不能通用的工装，由于人工的工装选择不精确，容易出现选择错误，导致工装不能完全匹配，影响产品的正常生产的问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

如图1所示，本发明提供了一种智能车间的协同制造方法，该方法包括：

S100、获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型；

S200、按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型；

S300、导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据；

S400、根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装；

S500、从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知。

本实施例的有益效果为：

(1)本发明提供的一种智能车间的协同制造方法，能够对目标产品模型进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型，匹配多个流程工装模型，进行流程制造仿真，从多个对象流程工装中，自动选择多个兼容流程工装，既能够实现工装的通用选择，避免工装堆积，降低工装成本，还能够提高工装选择的精确性，避免选择错误，保障产品的正常生产；

(2)本发明提供的一种智能车间的协同制造方法，能够从仿真记录数据中，提取多个问题流程工装的问题记录数据，通过确定流程问题类型和流程差异位置，分析判断责任对象，并进行责任通知，从而在工装不能通用匹配的情况下，自动判别工装问题或产品问题，自动实现对工装设计和产品设计的辅助建议。

下面对本发明实施例的实现过程进行详细说明：

对于S100，产品设计部门完成摄像头产品的设计之后，将产品的可拆分三维模型导入至产品数据库中，工艺工程部门需要规划摄像头产品的制造过程，按照PCB板检测、烧录、模组组装、模组检测、主体组装、一致性检测、气密性检测、气密性点胶、支架安装、打包等工艺流程，规划制作产品工艺信息，通过获取产品工艺信息，确定对应的目标生产产品(可以是A型号的车载摄像头)，且获取目标生产产品的内部型号编码，按照内部型号编码，从预设的产品数据库中，获取目标生产产品的目标产品模型，再对产品工艺信息进行流程对象分析，识别不同工艺流程中分别对应的目标生产产品的制造部分，进而从产品工艺信息中，提取不同工艺流程中对应的制造部分的流程对象图像，通过对目标产品模型进行制造流程化拆分，并隐藏拆分之后的螺丝、螺帽等无关结构件，将剩下的结构部分与多个流程对象图像进行匹配，得到与多个流程对象图像对应的流程部分模型。

对于S200，对多个流程部分模型进行类型和尺寸分析，确定多个流程部分模型对应的部件类型和尺寸数据(例如：部件类型为摄像头支架，尺寸数据为支架外形尺寸数据)，按照多个流程部分模型对应的部件类型和特征尺寸数据，在预设的工装数据库中进行相关匹配，得到多个相关流程对象，进而根据多个相关流程对象，匹配与相关的流程部分模型对应的工艺流程的工装，标记为对象流程工装(例如：流程部分模型为A型号的车载摄像头的A支架模型时，相关流程对象可以为B型号的车载摄像头的B支架模型，对象流程工装可以为B支架安装支撑工装)，从而得到多个对象流程工装，进而从工装数据库中，获取多个对象流程工装的流程工装模型。

对于S300，根据产品工艺信息，在智能车间中，匹配出能够符合目标生产产品全部工艺流程的生产线，将其标记为目标生产线，进而获取目标生产线的生产线模型，并将生产线模型导入至ANSYS中，创建初始化的流程仿真环境，再将多个流程工装模型导入至流程仿真环境中，按照多个对象流程工装在目标生产线上的工装位置，将多个流程工装模型安装在流程仿真环境中的生产线模型上，并将多个流程部分模型导入至流程仿真环境中，且按照多个流程部分模型与多个对象流程工装的对应关系，将多个流程部分模型移动至对应的流程工装模型上，根据产品工艺信息，确定多个不同的工艺流程所对应的流程仿真参数，在流程仿真环境中，按照多个流程仿真参数，对多个流程工装模型上的流程部分模型进行对应工艺流程的制造仿真(例如：工艺流程为支架安装安装时，流程仿真参数可以是对A支架进行挤压卡扣安装的挤压方向和挤压力)，并对制造仿真的过程进行记录，得到仿真记录数据。

对于S400，从仿真记录数据中，提取流程结果数据，按照流程结果数据，从多个对象流程工装中，筛选出制造仿真成功的对象流程工装，判定其为制造适配的对象流程工装，并标记为兼容流程工装；再按照流程结果数据，从多个对象流程工装中，筛选出制造仿真失败的对象流程工装，判定其为制造不适配的对象流程工装，并标记为问题流程工装，从而得到多个兼容流程工装和多个问题流程工装。

对于S500，对仿真记录数据进行流程切分，并从切分的数据中，提取出多个问题流程工装对应的问题记录数据，通过对问题记录数据进行分析，确定流程问题类型(例如：问题流程工装为B支架安装支撑工装时，流程问题类型可以为挤压位置错误)，再获取问题流程工装对应的流程部分模型，将流程部分模型与对应的相关流程对象进行外形差异比较，识别流程差异位置，综合流程问题类型和对应的流程差异位置，确定解决方向，进而判断责任对象，通过生成方向建议信息，并将问题记录数据和方向建议信息发送至责任对象，实现对责任对象的责任通知。

可以理解的是，责任对象，是具体的一个责任人，为产品设计责任人和工装设计责任人之一。

可以理解的是，综合流程问题类型和对应的流程差异位置，确定解决方向，进而判断责任对象，可以是按照预设的责任备份信息库，进行解决方向的确定和责任对象的判断，其中，责任备份信息库，是对历史解决方向与责任对象判断结果的总结记录。

实施例2：

如图2所示，本发明提供了一种智能车间的协同制造系统，该系统包括：

产品模型处理模块100，用于获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型；

流程工装匹配模块200，用于按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型；

流程制造仿真模块300，用于导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据；

工装选择标记模块400，用于根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装；

责任判断通知模块500，用于从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知。

可理解的是，本发明实施例提供的一种智能车间的协同制造系统与上述一种智能车间的协同制造方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考一种智能车间的协同制造方法中的相应内容，此处不再赘述。

综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明能够对目标产品模型进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型，匹配多个流程工装模型，进行流程制造仿真，从多个对象流程工装中，自动选择多个兼容流程工装，既能够实现工装的通用选择，避免工装堆积，降低工装成本，还能够提高工装选择的精确性，避免选择错误，保障产品的正常生产；

(2)本发明能够从仿真记录数据中，提取多个问题流程工装对应的问题记录数据，通过确定流程问题类型和流程差异位置，分析判断责任对象，并进行责任通知，从而在工装不能通用匹配的情况下，自动判别工装问题或产品问题，自动实现对工装设计和产品设计的辅助建议。

需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能车间的协同制造方法，其特征在于，该方法包括：

获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型；

按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型；

导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据；

根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装；

从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知。

2.如权利要求1所述的一种智能车间的协同制造方法，其特征在于，所述获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型具体包括：

获取产品工艺信息，确定目标生产产品；

在预设的产品数据库中，获取目标生产产品的目标产品模型；

对所述产品工艺信息进行流程对象分析，提取所述产品工艺信息中的多个流程对象图像；

对所述目标产品模型进行制造流程化拆分，匹配与多个所述流程对象图像对应的多个流程部分模型。

3.如权利要求1所述的一种智能车间的协同制造方法，其特征在于，所述按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型具体包括：

按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配对应的相关流程对象；

根据多个所述相关流程对象，标记对应的对象流程工装；

获取多个所述对象流程工装的流程工装模型。

4.如权利要求2所述的一种智能车间的协同制造方法，其特征在于，所述导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据具体包括：

根据所述产品工艺信息，匹配智能车间的目标生产线；

获取所述目标生产线的生产线模型；

根据所述生产线模型，创建流程仿真环境；

将多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型导入所述流程仿真环境中，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据。

5.如权利要求4所述的一种智能车间的协同制造方法，其特征在于，所述将多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型导入所述流程仿真环境中，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据具体包括：

将多个所述流程工装模型，导入所述流程仿真环境中的生产线模型的对应工装位置中；

将多个所述流程部分模型，导入所述流程仿真环境中对应的流程工装模型上；

根据所述产品工艺信息，确定多个流程仿真参数；

按照多个所述流程仿真参数，对多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据。

6.如权利要求1所述的一种智能车间的协同制造方法，其特征在于，所述根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装具体包括：

从所述仿真记录数据中，提取流程结果数据；

按照所述流程结果数据，从多个所述对象流程工装中，选择多个制造适配的对象流程工装，标记多个兼容流程工装；

按照所述流程结果数据，从多个所述对象流程工装中，选择多个制造不适配的对象流程工装，标记多个问题流程工装。

7.如权利要求3所述的一种智能车间的协同制造方法，其特征在于，所述从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知具体包括：

从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据；

对多个所述问题记录数据进行分析，确定流程问题类型；

确定多个所述问题流程工装对应的流程部分模型，并与对应的相关流程对象进行差异比较，识别流程差异位置；

按照所述流程问题类型和对应的流程差异位置，分析判断责任对象，并进行责任通知。

8.一种智能车间的协同制造系统，其特征在于，该系统包括：

产品模型处理模块，用于获取目标生产产品的目标产品模型，进行制造流程化拆分，得到多个流程部分模型；

流程工装匹配模块，用于按照多个所述流程部分模型，在工装数据库中匹配多个对象流程工装，并获取多个所述对象流程工装的流程工装模型；

流程制造仿真模块，用于导入多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据；

工装选择标记模块，用于根据所述仿真记录数据，从多个所述对象流程工装中，选择并标记多个兼容流程工装和多个问题流程工装；

责任判断通知模块，用于从所述仿真记录数据中，提取多个所述问题流程工装对应的问题记录数据，分析判断责任对象，并进行责任通知。

9.如权利要求8所述的一种智能车间的协同制造系统，其特征在于，所述产品模型处理模块包括：

产品确定单元，用于获取产品工艺信息，确定目标生产产品；

产品模型获取单元，用于在预设的产品数据库中，获取目标生产产品的目标产品模型；

流程对象分析单元，用于对所述产品工艺信息进行流程对象分析，提取所述产品工艺信息中的多个流程对象图像；

流程化拆分单元，用于对所述目标产品模型进行制造流程化拆分，匹配与多个所述流程对象图像对应的多个流程部分模型。

10.如权利要求9所述的一种智能车间的协同制造系统，其特征在于，所述流程制造仿真模块包括：

生产线匹配单元，用于根据所述产品工艺信息，匹配智能车间的目标生产线；

生产线模型获取单元，用于获取所述目标生产线的生产线模型；

仿真环境创建单元，用于根据所述生产线模型，创建流程仿真环境；

流程制造仿真单元，用于将多个所述流程部分模型和多个所述流程工装模型导入所述流程仿真环境中，进行流程制造仿真与记录，得到仿真记录数据。