[发明专利]一种复杂生产制造过程的智能建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及先进制造与自动化技术领域，特别涉及流水线、混合流水线等复杂加工制造行业，在复杂生产过程中，智能化方式处理产品结构信息化的方法，是一种复杂生产制造过程的智能建模方法。

背景技术

制造业在国民经济中占据制造地位，全球500强企业中，制造企业有208家，占41.6%，其营业收入占总收入的44.7%。制造工业的发展状况直接影响国家的经济基础和综合国力的强弱。

为提高企业的市场竞争力，提高企业自动化水平，加工制造企业越来越重视信息化建设。ERP（Enterprise Resource Planning）、MES（Manufacturing Execution System）、APS（Advanced Planning and Scheduling）等信息系统分别从不同的层面解决企业问题，提高企业管理水平、自动化水平、产品质量，降低生产成本，缩短生产周期，预测生产进度。产品生产过程的建模，是整个信息化系统地基础，模型的优劣程度直接影响其他系统性能。产品生产过程模型是实现生产过程跟踪、生产进度监控、生产计划、生产调度、生产过程预警的基础，是实现生产自动化和产品质量保证的关键，其重要性在流水线加工制造行业更为明显。在激烈的市场竞争中，单一和一成不变的产品是无法满足市场需求的，加工制造企业为保证其在市场中能处于有利地位，必须实现产品的可定制化和能快速推出新产品。无论是产品的可定制化还是新产品，产品结构、生产过程中所需的原料或物料、加工设备、加工技能等要素都需重新定义，同时产品的加工工艺越来越复杂，所需的工艺越来越多（少则几十，多则几百），对原料和资源的需求越来越高，产品生产加工制造过程信息的生成与维护难度和成本越来越大。产品生产制造过程的智能建模与优化，对于企业提高产品质量，提高企业市场竞争力，降低生产护成本，缩短开发周期具有极其重要的价值，也是急于解决的难题。

由上述可知，产品的复杂生产制造过程模型对于企业的信息化建设具有非常重要的意义，同时由于各行业产品结构的多样化导致生产制造过程模型差异很大，因此需要一种有效的复杂生产制造过程的智能建模方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种复杂生产制造过程的智能建模方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种复杂生产制造过程的智能建模方法，包括产品加工制造过程的物理存储模型向可视化逻辑模型转变和可视化逻辑模型向物理存储模型转变，包括以下步骤：

步骤1：将产品的生产制造过程抽象分为两类：物理存储模型P和逻辑可视化模型L；

步骤2：根据步骤1，将物理存储模型抽象为一系列记录组成的记录集合，表示为其中R_i为记录；

步骤3：根据步骤1，将逻辑可视化模型L抽象为一系列节点和链接组成的集合，表示为其中M_i为节点，X_j为链接；

如果是物理存储模型向可视化逻辑模型转变，则执行步骤4；如果是可视化逻辑模型向物理存储模型转变，则执行步骤5；

步骤4：根据步骤2和步骤3，定义物理存储模型向可视化逻辑模型的转换过程：

所述物理存储模型向可视化逻辑模型的正向转换关系：L＝F(P)，即将物理存储模型中R_i的映射为逻辑可视化模型中的M_i，将R_i之间的关系映射为X_j；

所述物理存储模型向可视化逻辑模型的可视化过程：首先实现所有M_i节点的可视化；其次根据链接和节点的逻辑关系，实现所有链接的可视化；

步骤5：根据步骤2和步骤3，定义可视化逻辑模型向物理存储模型的转换过程：

所述物理存储模型和可视化逻辑模型的逆向转换关系：即将逻辑可视化模型中M_i的映射为物理存储模型中的R_i，根据X_j对所有的R_i进行调整。

所述记录R_i的属性集为：{唯一标识，产品标识，订单标识，工艺标识，工艺序号，制造资源/成品标识，制造资源/成品数量，工时，前制造时间，后制造时间，指令类型标识，指令标识，连接方式，指令有效条件，移动最小时间，移动最大时间，前工艺}。

所述节点M_i的类型包括工序节点类型、产品节点类型。