張 杰 劉 云 周子榮

（珠海格力電器股份有限公司 珠海 519070）

引言

隨著家用空調(diào)產(chǎn)品呈現(xiàn)多元化、高端化發(fā)展，空調(diào)整機零件數(shù)日益增多、結(jié)構(gòu)日趨復雜，導致整機、零件標準越來越繁多。設計人員在進行模型設計時無法全面考量標準要求，導致工藝員進行工藝性審查時存在如下突出問題：①審查易遺漏：零件多、標準多，內(nèi)容龐雜、信息量大，靠人工貴審查容易出現(xiàn)遺漏；②審查效率低：工藝員需要根據(jù)企業(yè)標準規(guī)范要求逐條審查，效率低，耗時長；③審查滯后：設計員往往在模型設計完成后再交予工藝審查，過程滯后，結(jié)構(gòu)基本定型，設計更改大；④審查質(zhì)量依賴審查者經(jīng)驗。以上問題的存在不利于家用空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)過程對質(zhì)量、效率的要求，不適應當前快節(jié)奏、多元化的市場環(huán)境。

為此，結(jié)合當前空調(diào)行業(yè)產(chǎn)品基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及零件具有相似性的特點，計劃研發(fā)一套面向家用空調(diào)產(chǎn)品的工藝性數(shù)字化審查系統(tǒng)。該系統(tǒng)以零部件拓撲關(guān)系為基礎(chǔ)，以制造、裝配類工藝標準、工裝設備信息、工藝經(jīng)驗總結(jié)、競品結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)，構(gòu)建工藝性審查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，然后從產(chǎn)品設計評審流程出發(fā)進行系統(tǒng)流程和功能、模塊設計。

1 系統(tǒng)業(yè)務流程設計

當前空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)一般流程如圖1所示，為保證產(chǎn)品能更好的投入生產(chǎn)，在三維模型設計階段，工藝員需基于產(chǎn)品三維模型，根據(jù)工藝標準開展工藝性審查，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不足及改善空間，并要求設計員改進；流程循環(huán)多次后，最終形成產(chǎn)品工藝審查報告。

圖1 產(chǎn)品開發(fā)與工藝審查流程主要內(nèi)容

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計

基于新的產(chǎn)品開發(fā)流程所涉及的功能需求、人員與數(shù)據(jù)交流內(nèi)容、存檔等進行系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計，如圖2所示。系統(tǒng)由四層結(jié)構(gòu)組成，其中數(shù)據(jù)層主要包含各類工藝基礎(chǔ)知識，組件層包含各類工藝數(shù)據(jù)的管理工具[1]。

圖2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2.1 系統(tǒng)主要模塊組成

1）登錄模塊：系統(tǒng)主要面向工藝員、設計員、生產(chǎn)管理人員，以集團郵箱賬號、密碼作為登錄憑證，同時通過郵箱號所在的用戶組進行登錄人身份和權(quán)限識別。如通過設計部門郵箱號區(qū)段，識別其身份，然后系統(tǒng)給予相應的權(quán)限。

2）任務管理模塊：該模塊的功能是創(chuàng)建新產(chǎn)品項目任務單，確定開發(fā)項目組成員、計劃節(jié)點等，最主要的是明確新產(chǎn)品功能和需求，以便整個流程中基礎(chǔ)認知一致性。產(chǎn)品功能及需求的填寫以向?qū)问竭M行，提示用戶錄入數(shù)據(jù)并自動檢查錄入信息的準確性。

3）工藝性審查模塊：該模塊的功能是進行工藝性審查，是整個系統(tǒng)的核心功能模塊。進入該模塊，用戶可以使用系統(tǒng)提供的結(jié)構(gòu)化檢索工具，或以模糊搜索方式進行基于實例的工藝性審查[2]；同時，對于線體、工裝、工具等參數(shù)化規(guī)則，用戶可以根據(jù)界面提示錄入相應參數(shù)進行工藝性審查。

4）工藝性審查報告模塊：該模塊用于生成和保存所有產(chǎn)品審查報告，具備跨機型問題檢索和分類統(tǒng)計功能，便于產(chǎn)品間相似問題統(tǒng)計和追溯。同時，審查報告還具備階段性保存及綜合導出的功能，用戶不僅可以生成并保存產(chǎn)品完整報告，還可以單獨生成同一產(chǎn)品不同階段的審查報告。

5）數(shù)據(jù)維護模塊：該模塊的功能是對系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行維護，增加、刪減、修改等都在此模塊應用內(nèi)進行。

6）評級及培訓模塊：該模塊用于對以工藝員、設計員為主的產(chǎn)品開發(fā)人員進行評級與培訓。基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的支撐，有組織開展工藝知識專業(yè)化培訓、階段性的評級，以不斷提高人員水平。

2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫設計

工藝審查的數(shù)字化離不開工藝、工序等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)字化。

數(shù)據(jù)庫作為一種高效、可靠的信息管理技術(shù)，將數(shù)據(jù)、信息、資料和文件等有規(guī)律地組織保存起來，以便快速查閱和使用是系統(tǒng)實現(xiàn)、快速全面的工藝性審查的基礎(chǔ)技術(shù)支撐[3]。

為實現(xiàn)快速、全面的工藝性審查，工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容組織及結(jié)構(gòu)化管理是重中之重。為此系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫必須包含當前標準和規(guī)范中工藝性審查重點內(nèi)容及工藝經(jīng)驗總結(jié)等數(shù)據(jù)，同時結(jié)構(gòu)化管理中數(shù)據(jù)關(guān)系設計需符合用戶的認識。

如圖3所示為家用空調(diào)分體壁掛內(nèi)機結(jié)構(gòu)爆炸圖，其結(jié)構(gòu)一般由底殼部件、蒸發(fā)器部件、電器盒部件、面板體部件、面板部件、導風機構(gòu)組件等6大部件組成。

圖3 家用空調(diào)分體壁掛內(nèi)機結(jié)構(gòu)爆炸圖

空調(diào)結(jié)構(gòu)的一般性能夠保證系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的普適性，因此數(shù)據(jù)庫整體以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成及組部件間的關(guān)系為基礎(chǔ)進行結(jié)構(gòu)化管理，其結(jié)構(gòu)樹如圖4所示[1]。

圖4 基于空調(diào)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化管理圖示

為進一步提高數(shù)據(jù)維護效率和高的指向性，在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)化管理基礎(chǔ)上衍生出兩大類數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式：案例庫、規(guī)則庫。

2.2.1 案例庫

案例庫是系統(tǒng)對案例型數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的模塊。如圖5所示，案例數(shù)據(jù)以“機型類別→部件→組件→零件→零件信息→實例”進行結(jié)構(gòu)化描述與管理，以便系統(tǒng)在獲取審查者審查目標（某一部件或零件）時，能自動判斷和調(diào)取相應的案例數(shù)據(jù)，供審查者比對分析。

圖5 分體壁掛內(nèi)機產(chǎn)品案例庫信息結(jié)構(gòu)化管理圖示

2.2.2 規(guī)則庫

規(guī)則庫是系統(tǒng)對部分零件制造工藝標準、工裝設備、線體等進行參數(shù)化表征的數(shù)據(jù)集合。它在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的基礎(chǔ)上，以參數(shù)形式歸納表現(xiàn)，具備一定求解能力，能夠根據(jù)用戶錄入情況作出判斷。

如圖6所示，規(guī)則庫數(shù)據(jù)以“類別→零件→規(guī)則描述→判斷標準”形式進行結(jié)構(gòu)化管理?；诹慵哂幸话泐悇e屬性及其加工方式的大同小異，規(guī)則庫直接以工藝專業(yè)作為頂層類別并區(qū)分，零件作為二級類別進行劃分。其目的在于追求不同產(chǎn)品類別如除濕機、加濕器、電飯煲等產(chǎn)品在零件層級上的系統(tǒng)通用性，便于后續(xù)擴展。同時，規(guī)則庫強制參數(shù)化判斷標準，便于后續(xù)系統(tǒng)可基于三維設計軟件二次開發(fā)技術(shù)進行自動化審查擴展。

圖6 家用空調(diào)產(chǎn)品規(guī)則信息結(jié)構(gòu)化管理

3 應用實例

通過以上的研究，系統(tǒng)以MYSQL作為后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，開發(fā)出面向家用空調(diào)產(chǎn)品的工藝性數(shù)字化審查系統(tǒng)，其部分界面如圖7所示。

圖7 家用空調(diào)產(chǎn)品工藝性數(shù)字化審查系統(tǒng)界面

實際使用過程，如圖8所示，用戶在按要求完成新產(chǎn)品審查任務創(chuàng)建后，系統(tǒng)會根據(jù)用戶錄入的更改點信息，自動生成如圖9（a）所示的更改點目錄，自動從數(shù)據(jù)庫中檢索與更改點相對應的審查項目信息生成如圖9（b）所示審查點集，并對審查點審查與否進行實時監(jiān)控。用戶依據(jù)系統(tǒng)自動生成的審查點集，逐項完成審查。工藝員不再需要為了保證審查把關(guān)的嚴謹、全面，而不得不去翻閱、記憶海量的工藝資料信息，系統(tǒng)在提高審查效率的同時也使得審查更加全面，保證了工藝性審查質(zhì)量的進一步提升。

圖8 系統(tǒng)任務新增界面

圖9 系統(tǒng)自動創(chuàng)建與更改點對應的審查項目

同時，基于系統(tǒng)功能重新制定產(chǎn)品開發(fā)過程中基于三維模型的工藝性審查流程，如圖10所示。

圖10 基于工藝性數(shù)字化審查系統(tǒng)的總體業(yè)務流程圖

業(yè)務流程對比傳統(tǒng)流程，變化主要在于將工藝性審查部分內(nèi)容前移至設計員負責階段。設計員需基于工藝性數(shù)字化審查系統(tǒng)進行初步的工藝性審查，避免后續(xù)出現(xiàn)較大的方案或結(jié)構(gòu)調(diào)整，以提高產(chǎn)品開發(fā)效率。在完成產(chǎn)品初版三維模型設計后，設計員將工藝符合性自檢報告聯(lián)同三維模型一并提交到工藝部門，由工藝審查人員進行模塊化工藝性專業(yè)審查，重點從裝配版塊（工裝、線體、部件等）、零件版塊（注塑、鈑金、管路等）對產(chǎn)品工藝符合性進行審查[4]。

4 結(jié)論

本文介紹了所開發(fā)的面向家用空調(diào)產(chǎn)品工藝性數(shù)字化審查系統(tǒng)，對所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進行分析，尤其是系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層的構(gòu)建，優(yōu)化了當前的工藝性審查流程。該系統(tǒng)操作界面友好、操作簡單，具備空調(diào)行業(yè)普適性，能夠較好的應用于開發(fā)過程中工藝性的審查，在提高產(chǎn)品審查效率的同時，對產(chǎn)品生產(chǎn)效率、質(zhì)量及異常問題等都起到了較大的作用。