面向船用柴油机关重件行业工艺路线集成模型的系统研究.pdf

中文摘要 摘 要 《中国制造2025》把―智能制造工程‖作为重点实施的五大工程之一，明确了 企业信息化的重要性，以及构建数字化车间的必要性。船用柴油机关重件行业数 字化车间的实施，是提高我国船舶企业性价比与竞争力的重要一笔。而工艺路线 集成模型的研究则是智能制造的切入点，为企业建立基于三维模型及工序间关系 的工艺路线模型，对形成企业数字化车间，优化车间排产、有效跟踪控制生产涉 及的各种因素及增强加工过程的约束性和可控性都有至关重要的作用。 在工艺路线模型的研究应用上，国内外学者都做了大量研究，但是企业在应 用中仍存在相当的局限性。主要表现在以下几方面，一是方式仍较为传统，企业 需求也不够明确；二是MES 系统中工艺信息在传递及存储过程当中规范性、准确 性及时效性难以保障；三是在船舶行业研究深度、宽度及实际应用仍然不够。 因此，本文面向船用柴油机关重件行业，提出了工艺路线集成模型框架，以 企业实际产品为例，深入研究针对工艺方案搭建工艺路线模型以及进行制造单元 能力匹配，为模型框架完成实例增添，并总结出一套企业实施策略。设计并开发 了船用柴油机关重件行业工艺路线集成模型系统，以满足不同企业对于工艺设计 及优化的不同需求，进而推广智能制造在企业中的实现。 首先，对合作企业在工艺设计及工艺优化方面的需求进行了解，搭建工艺路 线板块的模型框架及流程，从数据优先的角度进行工艺信息体系的建立，并将常 用的工艺方案进行标准化表达接入案例库以便后续调用。 其次，进行制造单元能力匹配评价。明确匹配模型的框架及准则，根据企业 需求选择一级能力指标，勾选二级匹配指标，运用层次分析法与熵值赋权法的组 合赋权法计算权重系数，运用模糊综合评价方法对工序模型进行综合打分，通过 得分结果解释两方案中相同工序的工艺性与经济性优劣对比，并提出优化方案存 入数据库，以便后期的工艺设计人员直接调用。 最后，设计并开发了一套船用柴油机关重件行业的工艺路线集成模型系统， 实现从数据采集汇总管理、工序模型的搭建、总体工艺方案工艺路线模型的生成 与存储到制造单元能力匹配等几大功能。该系统已经投入企业应用进行实例增添， 并取得了不错的效果。 关键词：工艺数据；工艺路线模型；制造单元；能力匹配；框架研究 I 英文摘要 Abstract Made in China 2025 takes Intelligent Manufacturing Engineering as one of the five major projects, and clarifies the importance of enterprise informationization and the necessity of building digital workshops. The implementation of the digital workshop for the industry of marine diesel engines is an important part of improving the cost performance and competitiveness of Chinas shipping companies. The research on the process model is the entry point of intelligent manufacturing. It establishes a process route model based on the relationship between processes, and forms various factors involved in the formation of enterprise digital workshops, optimizes the scheduling of production,