本發(fā)明屬于數(shù)字化設計與制造，具體涉及一種面向工序的組件分配自動化設計方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術：

1、裝配工藝作為機械產(chǎn)品制造的關鍵環(huán)節(jié)，對產(chǎn)品的最終質量、性能和制造成本有著直接影響。合理的裝配工藝可以顯著提高產(chǎn)品質量，降低制造成本，縮短生產(chǎn)周期，提升企業(yè)的市場競爭力。在機械產(chǎn)品裝配過程中，組件分配是其中一個至關重要的環(huán)節(jié)，組件分配是指將產(chǎn)品的各個零部件合理地分配到不同的裝配工序中，以實現(xiàn)最優(yōu)的裝配順序和效率。組件分配的重要性體現(xiàn)在多個方面：合理的組件分配可以減少裝配過程中干涉等問題，提高裝配效率；能夠優(yōu)化資源利用，平衡各工序的工作負載，從而提高整體生產(chǎn)效率；有助于提高產(chǎn)品質量，降低裝配錯誤率。

2、隨著機械產(chǎn)品設計復雜度的提升，組件分配的難度也隨之增加，特別是在產(chǎn)品設計變更或工藝變更的情況下，組件分配的挑戰(zhàn)更為突出。在進行組件分配時需要考慮多種因素，如裝配操作可行性與便捷性、生產(chǎn)線布局、設備能力限制、人力資源分配等，這進一步增加了組件分配的難度。當產(chǎn)品設計發(fā)生變化時，可能會引入新的零部件或改變現(xiàn)有零部件的形狀、尺寸和相互關系，這就需要重新評估和調整整個裝配過程。同樣，工藝變更也可能導致裝配順序的改變、工序的增減或工步的調整。這些變化都會對原有的組件分配方案產(chǎn)生重大影響，使得重新分配變得復雜和耗時。

3、目前，組件分配的實現(xiàn)主要依賴于人工經(jīng)驗和簡單的輔助工具或軟件。經(jīng)驗豐富的工藝工程師通過分析產(chǎn)品結構、裝配關系和生產(chǎn)條件，手動進行組件分配。即使是通過軟件圖形界面拖拽等方式操作可以更為直觀，但是仍只能利用工程師的專業(yè)知識和經(jīng)驗，存在明顯的局限性。首先，人工分配效率低下，特別是對于復雜產(chǎn)品，可能需要耗費大量時間；其次，人工分配的結果往往難以達到全局最優(yōu)，因為人腦難以同時考慮和權衡所有相關因素；再者，這種方法高度依賴個人經(jīng)驗，難以標準化和傳承，也不利于知識的積累和共享。

4、另外，一些企業(yè)使用簡單的數(shù)據(jù)庫來輔助組件分配，但通常只能提供基本的數(shù)據(jù)管理和查詢功能，無法實現(xiàn)真正的智能化和自動化。并且，往往只是針對特定類型的產(chǎn)品或裝配場景，缺乏普適性和靈活性。特別是在面對產(chǎn)品設計變更或工藝調整時，現(xiàn)有的方法難以快速響應和適應變化，常常需要大量的人工干預和調整。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種面向工序的組件分配自動化設計方法、裝置及系統(tǒng)，實現(xiàn)工藝設計的標準化、自動化和智能化，顯著提高工藝設計的效率和準確性，同時，能夠自動適應產(chǎn)品設計變更，實現(xiàn)工藝路線的快速調整，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。

2、本發(fā)明提供了如下的技術方案：

3、第一方面，提供一種面向工序的組件分配自動化設計方法，包括：

4、基于模塊化思想定義產(chǎn)品結構，建立產(chǎn)品模塊化體系；

5、基于模塊化工藝管理工藝資源和標準作業(yè)指導書；

6、建立工藝資源和標準作業(yè)指導書與工位的關聯(lián)關系，并構建標準工序庫；

7、基于產(chǎn)品模塊化體系，采用標準工序庫中的標準工序創(chuàng)建模塊化的整機裝配工藝；

8、基于模塊化的整機裝配工藝創(chuàng)建整機實例工藝路線以及進行工藝變更管理。

9、進一步的，所述基于模塊化思想定義產(chǎn)品結構，建立產(chǎn)品模塊化體系，包括：

10、對產(chǎn)品進行功能、性能分析，明確產(chǎn)品規(guī)格要求，基于模塊化思想進行產(chǎn)品結構模塊化劃分，建立合理的產(chǎn)品模塊化體系；

11、其中，在所述產(chǎn)品模塊化體系中，通過模塊的選擇和組合能夠構成不同的產(chǎn)品，產(chǎn)品的總體架構包括子系統(tǒng)、功能模塊及實例零部件三個層級。

12、進一步的，所述基于模塊化工藝管理工藝資源，包括：

13、梳理工藝資源并建立工藝資源庫，所述工藝資源庫包括公司、工作中心、工作中心描述、設備、工裝編號、工裝名稱、工具、吊具、輔料編碼、輔料定額。

14、進一步的，所述基于模塊化工藝管理標準作業(yè)指導書，包括：

15、梳理標準作業(yè)指導書并建立標準作業(yè)指導書庫，所述標準作業(yè)指導書庫包括：文檔相關：公司名、作業(yè)指導書名稱、作業(yè)指導書編號、版本、頁數(shù)；資源相關：設備、工裝、工具、刀具、量具、吊具；工步屬性相關：工步、工步名稱、工步內(nèi)容；工藝附圖：工藝附簡圖、簡圖描述、簡圖源文件；明細表：物料明細表、刀具明細表；勞保相關：防護鞋、安全帽、防護眼鏡、遮光護目鏡、防塵口罩、聽力保護用品及防護措施。

16、進一步的，所述建立工藝資源和標準作業(yè)指導書與工位的關聯(lián)關系，并構建標準工序庫，包括：

17、建立工藝資源和標準作業(yè)指導書與工位的關聯(lián)關系，支持編制標準作業(yè)指導書時，基于工位引用標準作業(yè)指導書，快速選擇工藝資源，梳理標準工序，將生產(chǎn)線上工位定義為標準工序并對其進行編號；

18、構建標準工序庫，并在標準工序庫中建立與工藝資源、標準作業(yè)指導書之間的選取規(guī)則，即一個標準工序對應多個工藝資源和標準作業(yè)指導書。

19、進一步的，所述創(chuàng)建模塊化的整機裝配工藝，包括：基于現(xiàn)有的整機裝配過程和產(chǎn)品模塊化體系，采用標準工序庫中的標準工序創(chuàng)建模塊化的整機裝配工藝；

20、其中，所述現(xiàn)有的整機裝配過程來自于操作人員依據(jù)產(chǎn)品特性和客戶需求，分析產(chǎn)品對象裝配類型、結構和參數(shù)，明確裝配工藝數(shù)據(jù)范圍后，所掌握的整機裝配過程。

21、進一步的，所述基于模塊化的整機裝配工藝創(chuàng)建整機實例工藝路線，包括：

22、從所述模塊化的整機裝配工藝中匹配整機包含的實際模塊所對應的模塊作業(yè)標準；

23、引用模塊作業(yè)標準在工位上創(chuàng)建項目作業(yè)標準；

24、將模塊作業(yè)標準中的零件分配至工位上；

25、確認及完善工藝路線、作業(yè)標準，自動生成整機實例工藝路線。

26、進一步的，所述工藝變更按照任務來源的不同分為產(chǎn)品設計引發(fā)的變更和工藝自主發(fā)起的變更；

27、對于產(chǎn)品設計引發(fā)的變更，bom（物料清單）結構發(fā)生更改同時引發(fā)工藝變更，ebom（工程物料清單）結構變更聯(lián)動pbom（工藝設計物料清單）結構變更，同時根據(jù)ebom模塊變更物料遍歷出所有應用該模塊的實例主機，修改該模塊的模塊化的作業(yè)標準，系統(tǒng)自動同步修改用到該模塊的實例工藝路線變更及實例作業(yè)標準；

28、對于工藝自主優(yōu)化變更，對模塊實例作業(yè)標準變更，系統(tǒng)根據(jù)關聯(lián)關系自動對引用該模塊的整機的作業(yè)標準進行變更，同時，如果涉及到組件變更，則同步修改組件分配信息。

29、第二方面，提供一種面向工序的組件分配自動化設計裝置，包括：

30、產(chǎn)品結構定義模塊，用于基于模塊化思想定義產(chǎn)品結構，建立產(chǎn)品模塊化體系；

31、工藝資源管理模塊，用于基于模塊化工藝管理工藝資源；

32、標準作業(yè)指導書管理模塊，用于基于模塊化工藝管理標準作業(yè)指導書；

33、工位管理模塊，用于建立工藝資源和標準作業(yè)指導書與工位的關聯(lián)關系，并構建標準工序庫；

34、模塊化整機裝配工藝創(chuàng)建模塊，用于基于產(chǎn)品模塊化體系，采用標準工序庫中的標準工序創(chuàng)建模塊化的整機裝配工藝；

35、實例工藝路線設計模塊，用于基于模塊化的整機裝配工藝創(chuàng)建整機實例工藝路線；

36、工藝變更管理模塊，用于基于模塊化工藝進行工藝變更管理。

37、第三方面，提供一種面向工序的組件分配自動化設計系統(tǒng)，包括處理器及存儲介質；

38、所述存儲介質用于存儲指令；

39、所述處理器用于根據(jù)所述指令進行操作以執(zhí)行第一方面所述方法的步驟。

40、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

41、（1）本發(fā)明基于模塊化思想定義產(chǎn)品結構并建立產(chǎn)品模塊化體系，能夠實現(xiàn)產(chǎn)品的靈活組合和快速配置，實現(xiàn)了產(chǎn)品結構的標準化定義，為工藝設計提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎，同時支持產(chǎn)品族的快速開發(fā)和定制化需求；

42、（2）本發(fā)明通過建立工藝資源和標準作業(yè)指導書與工位的關聯(lián)關系，并構建標準工序庫，現(xiàn)了工位級別的工藝設計標準化，使得工藝設計過程更加規(guī)范和高效；

43、（3）本發(fā)明采用標準工序庫中的標準工序創(chuàng)建模塊化的整機裝配工藝，并基于模塊化的整機裝配工藝創(chuàng)建整機實例工藝路線，實現(xiàn)了工藝路線的自動生成，且能夠根據(jù)產(chǎn)品特性和生產(chǎn)需求，自動優(yōu)化工藝路線設計和資源分配，提高了工藝路線的合理性和工藝設計效率；

44、（4）本發(fā)明針對不同來源的工藝變更建立了自動化處理機制進行工藝變更管理，對于產(chǎn)品設計引發(fā)的變更，系統(tǒng)能夠自動完成從ebom到pbom的結構變更，并聯(lián)動更新相關的模塊化作業(yè)標準和實例工藝路線；對于工藝自主優(yōu)化變更，系統(tǒng)能夠自動完成實例作業(yè)標準和工藝路線的同步更新；實現(xiàn)了工藝變更的自動化處理，確保了工藝數(shù)據(jù)的準確性和一致性；

45、（5）本發(fā)明提供的面向工序的組件分配自動化設計方法、裝置及系統(tǒng)，通過建立模塊化的工藝設計體系，實現(xiàn)了工藝設計的標準化、自動化和智能化，顯著提高了工藝設計包括組件分配的效率和準確性；能夠自動適應產(chǎn)品設計變更，實現(xiàn)工藝路線的快速調整，大幅降低了人工操作錯誤，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，同時降低了企業(yè)的運營成本，通過標準化的工藝資源管理和作業(yè)指導書管理，確保了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可追溯性。