[发明专利]一种工艺过程的结构化表征方法

说明书

本发明属于计算机辅助设计与制造领域，具体涉及一种工艺过程的结构化表征方法，包括：(1)选定待处理的工艺过程，确定工艺过程要素以及要素之间的关系；(2)对同一层级的要素，构建一个坐标平面，依据要素间的并行关系和串行关系，赋予要素坐标；(3)对存在串行关系的要素，通过管道进行连接；(4)将同一层级的坐标和管道组合成结点；(5)对不同层级存在关系的坐标和结点，通过超链接进行连接；(6)对结点和坐标进行标识。本发明提供的一种工艺过程的结构化表征方法能有效解决由工艺类别多、工艺过程复杂、工艺过程要素差异大等因素导致的工艺过程难以数字化建模的问题。

技术领域

本发明属于计算机辅助设计与制造领域，具体涉及一种工艺过程的结构化表征方法

背景技术

面向未来生产过程智能化与绿色化结合发展的新趋势，将包括生产过程在内的各种物理实体数字化，实现物理空间与信息空间信息的交互融合已是大势所趋。制造工艺过程是生产过程的主体，对制造工艺过程进行数字化与建模是工艺过程虚实空间信息交互的关键。然而工艺类别多、工艺过程复杂、工艺过程要素差异大，实现工艺过程数字化建模难度很大。

现有工艺过程的数字化建模方法主要是针对某一特定工艺，分析其具体工艺过程，采用面向对象的编程语言，通过程序设计和数据库设计实现工艺过程数字化。但是这种建模方法的复用性、灵活性和扩展性较差，不能满足适应不同工艺种类、不同工艺过程和不同构成要素的工艺过程结构化建模需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种工艺过程的结构化表征方法，解决多种类、多要素的工艺过程复杂结构表征问题，实现对工艺、工序、工步、负荷以及其之间的从属、关联、聚合、分流等生产时序关系和信息流向关系的抽象化表征，满足工艺过程结构组织灵活和动态变化需求，为工艺过程的数字化建模提供方法支撑。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种工艺过程的结构化表征方法，所述方法具体为：

步骤1：选定待处理的工艺过程，确定工艺过程要素以及要素之间的关系；其中，工艺过程要素包括工序、工步、设备、原料、辅料、排放物等；要素之间的关系包括层级关系、并行关系和串行关系。

步骤2：选取步骤1中确定的同一层级的要素，构建一个坐标平面；依据要素间的并行关系和串行关系，赋予要素坐标，并表示为：

Point_i＝(x_i，y_i)；x_i＞0，y_i＞0

式中，Point_i表示要素，在坐标平面上表征为一个坐标点，x_i，y_i分别表征要素在坐标平面上的坐标值；x轴表示工艺进行的时序过程，y轴表示工艺进行的并行过程；

步骤3：对步骤2中存在串行关系的要素，通过管道进行连接，表示为：

Pipe_j＝{Point_b，Point_e}

式中，Pipe_j表示管道，是由表征两个要素的坐标点构成的矢量，其中，Point_b为管道的起始要素，Point_e为管道的终止要素；

步骤4：将该坐标平面中所有要素和所有管道组合为一个结点，表示为：

Node＝{[Point₁，Point₂，...，Point_m]，[Pipe₁，Pipe₂，...，Pipe_n]}

式中，Node表示结点，由同一坐标平面中的m个要素的坐标点和n个管道构成的集合；