面向制造执行的二艺过程模型与工艺设计技术

    2. 3多工艺路线的建立与表达
   
    过程建模是一个领域专家对其熟悉的过程或系统的运行知识确切清楚的描述。它可以是以过程为中心的视图，着眼于过程的出现及其次序，有时，为了便于组织场景的描述，还采用以对象为中心的视图，它更集中注意于参与活动的对象。过程建模是结构化建模的主要技术，通过过程模型的建立，明确回答系统要"怎么做"。为了解决不同系统中对于工艺过程信息表达术语不一致的问题，采用过程规范语言(Process Specification Language)来统一过程信息的术语，力求实现不同系统间的过程信息集成。
   
    2.3.1过程规范语言
   
    过程规范语言(PSL)是美国国家标准技术研究所(NIST)在综合以前26种过程描述语言的基础上，提出了基于本体论的新一代过程描述规范语言，主要是为了解决应用软件沟通和"信息孤岛"问题，PSL的目的就是为过程的描述创造一种标准的建模语言，从而为在制造全生命周期中的多个与具体应用相关过程的集成建立一种中间的描述语言。PSL采用知识交换格(Knowledge Interchange Format KIF)中性文件作为信息传递媒介，并且已经发布了用XML语言的PSL文本，对研究和建立过程描述模型有重要的指导作用.
   
    2. 3.2过程信息模型的建立与多工艺路线的表达
   
    基于PSL的规范性，本文在PSL基础上对产品的过程信息模型进行定义。对于生产过程中的每一个活动Activity(即图3中每个结点所代表的工序)，过程信息包括活动的基本属性信息和关联信息，基本属性信息是指不与其他活动干涉的活动本身的属性信息;关联信息是指为了定位活动本身在工艺路线中的位置及活动间的关系而必需的属性信息，例如工序间的逻辑关系和加工顺序等，如图5所示。

    
    由图5可以看出，单个加工活动的工艺过程信息模型由基本属性信息及顺序关系、逻辑关系、资源选择和物料表达等4个关联信息组成，通过5个部分的信息描述可以完整表达工艺路线中单个加工活动的工艺过程信息，下面就每个部分所描述的加工活动信息从不同侧面加以分析。
   
    模型的基本属性，包括活动的ID、名称、类型及加工时间等静态属性信息，旨在描述工序活动的基本内容，指导车间的正常生产加工。资源主要指工序中为了完成加工所需要的设备和工装，采用可替代资源(Replace)的方法来解决车间资源的优化调度与资源瓶颈问题。
   
    工序间的顺序关系，旨在解决工艺路线中每道工序加工先后的顺序问题。通过关键字After, Before来定义本工序的紧前工序和紧后工序，便于计算机的自动识别及智能化生产。
   
    工序间的逻辑关系分为And Or Join 3种逻辑表达方式，代表可替换工序、工序顺序无关及工序关系合并点，可以满足零件的多加工路线表达，实现车间调度系统的最优化调度与生产。
   
    复杂加工件的物料表达。对于某些复杂加工件来说，传统的工艺设计系统会通过在工序内容中添加说明文字来指导车间工艺员的生产，生产中必须有人的手工千预才能完成零件的加工生产，大大影响生产的效率。本文通过输人物料、输出物料、物料间的动作及动作类型来描述零件的工序内容，如图6为焊接件加工的物料表达方法。

    
    图6中，输入物料即待加工的零件物料为焊接部件1和焊接部件2，输出物料即加工后生成的零件为焊接部件3,输人物料通过物料间的动作(即焊接，在焊接件的基本属性中会列出)转变成为输出物料，由此整个焊接件的加工过程可以用计算机结构化地表达出来，解决了传统CAPP系统只能用文字描述复杂件加工方法的难题。