半自動化汽車裝配指令的知識管理

楊麗麗

摘 要：本文主要開發組裝計劃信息的中央數據數據結構，在全球汽車生產廠可以創建、關聯、存儲不同地區、不同汽車平臺的組裝的必須信息。通過第一次觀察公司現有業務過程，并識別哪些工藝是汽車生產的核心工藝，應該添加上那些忽略的工藝。圍繞這些工藝開發的數據模型，允許多用戶完成其責任進行數據交互。開發的用戶界面用于完成展示這些交流。原型系統已經成型并測試。

關鍵詞：參考框架；標準化系統；原型

中圖分類號：TP278 文獻標識碼：A

0.概述

本文研究的總體目標是含工藝清單的信息標準化發展以及這些信息如何關聯和維護。工藝清單是包含給定的組裝工藝相關信息的文件。一份工藝清單應包括組裝過程中使用的零件的說明清單，完成過程需要的工具說明清單，組裝過程的步驟說明，組裝時間的估計和分析，描述關于有效工藝的不同產品型號和種類的信息。

1.本研究的參考框架

本節總體介紹提供工藝清單信息的工程數據庫系統設計和實施。工業全球化，大規模生產的組裝計劃，用于信息連續性的標準化語言和詞匯，這些題目都是對世界汽車自動化生產商有貢獻的明顯研究領域。

2.分散的設計和制造

過去30年，使用制造策略的工廠數量一直在增加。在當代工業，獲得新的市場并保持競爭優勢的需求和客戶增加產量的持續要求并存，這就要求汽車生產商開發更高程度的靈活的、少量的低成本的制造實踐，以及短的交貨時間。此外，為了獲得新的成產市場，組裝的設備會被運到距目標市場較勁的地方，因為這是交付前產品價值鏈的最后一個環節。

2.1組裝設計

盡管制造設備先進，但95%組裝程序仍需手動完成。組裝的順序就成了全球制造商節約成本的潛在重要資源。組裝計劃為有連接關系的組件創建有步驟的工藝過程。

2.2控制語言和詞匯

控制語言是可寫語句的限制方式本機語言的子集。在很多方面，已經證明標準語言的使用是有益的。首先，幫助實現方式標準化，全部組裝設計師使用FORD的設備寫組裝步驟。結構語言的另一個益處是在組裝步驟上進行機器翻譯。

3.標準化系統的設計

以下內容描述了設計組件說明來源系統。

3.1現有數據結構和商業過程分析

本研究的第一個階段是信息內容的調研和工藝清單的使用情況。通過大范圍原始設備制造商工藝清單的不同使用者和現有工藝清單分析的調研完成。

3.2 現有工藝清單分析

結合對使用者的調研，已經對現有工藝清單進行分析，以便進一步開發工藝清單管理系統的約束。這些工藝清單是本節分析的基礎。

3.2.1 用戶采訪

通過設計和組裝工藝，為了更好地使用工藝清單，我們采訪了工藝清單的不同使用者。對每個類型的不同使用者就他們的工藝清單的使用情況進行了采訪。

3.2.2組件說明詞匯和結構的調研

對組裝說明中使用的詞匯和句子結構，提供的樣本工藝清單進行分析，分析有兩個目的：

（1）用于描述組裝行為的動詞以及使用這些詞的頻率。這個分析的完成是為了開發一個初步行為清單，見表1。

（2）識別用于組裝說明文件的句子結構。這個分析完成是為了開發初步句子結構，用于組裝說明的控制語言。

4.原型系統的實施

概念上和具體的解決方案實施有兩個步驟。第一，ER模式詳細解釋了使用指導包含在工藝清單中的信息轉換為相關圖解的組織。第二是用戶界面系統的開發，為這個研究提供了一個功能型的原型。

4.1組裝說明的作者

4.1.1 相關簡圖

每個組裝步驟都至少由一個行為或者一個直接目標組成，也許包括一個介詞和間接賓語。這些組件的每個步驟都以特殊識別符的方式存儲。

4.1.2 原型的特征

系統的用戶截面允許用戶操作特殊的任務。這些任務的種類取決于用戶的類型。系統的組裝說明作者部分最初集中在對工藝設計者使用者有用的任務上。

工藝原型系統最初的任務是，當使用結構語言格式時，允許工藝設計者使用者為給出的工藝清單創建組裝說明步驟。結構語言格式支持組裝步驟自動翻譯。結構語言的使用也是為了實現工藝清單，設計者，工廠之間數據的標準化。

除了在搜索邊框里過濾行為（動詞）和目標（零件），行為和目標也需要在作者邊框的下拉菜單中進行分類。另一個特征是系統允許用戶，如果用戶有需求，允許他使用非標準的動詞或目標為了創建一個組裝步驟。這一特征包括發起人的要求，因為結構語言打算創建一個動態并可維護的系統。添加的非標準的字應經過批準過程，隨后這個可被加入標準詞庫或被拒絕并被一個標準詞替代。

5. 原型的測試結果

展示的原型系統用于測試并驗證控制語言準確重新創建現有組裝說明的能力。實現了通過重新創建組裝說明信息輕松完成系統和控制語言的使用。本文提出的組裝說明寫作方法的驗證，通過兩個目標實現。第一，需要展示至少90%組裝工藝開發的控制語言。第二，必須展示組裝說明信息的自動翻譯功能。

5.1 測試程序

進行測試的概念驗證是通過使用原型用戶界面系統重新創建現有組裝說明信息。5名測試用戶，使用控制語言，每個人進入原型系統15張過程清單，用戶之間有5張重合工藝清單。用戶包含4名畢業生和1名機械工程方面的教授。所有用戶對原型系統的使用熟悉。用戶對零件的一個功能組給定的工藝清單進行評估。根據定義的語句結構，指導用戶通過步驟進入系統，包括操作現有步驟試用恰當的語句結構。

5.2 測試結果 用戶滿意

用戶的滿意率從67%～89%。

6.結論和展望

本文主要研究組裝說明寫作控制語言是根據使用標準詞匯組裝說明步驟的用戶滿意度實現的。測試結果顯示控制語言詞庫中列舉的動詞充分描述了現有工藝清單包含的94%的行為。這意味著通過組裝說明測試，用戶使用的行為94%是標準行為，達到了90%的目標。

測試的結果也顯示由控制語言說明的目標，充分描述了僅有50%的目標在現有分析的工藝清單中。這要低于目標值90%，這個不同主要是因為重新創建現有組裝說明信息的測試條件在最初就不是授權的標準詞匯，而不是通過觀察現有分析的工藝清單描述的工藝過程創建新的組裝信息說明。

以后還要做關于特殊語言延伸至包含特殊步驟以及裝配時間的評估，依據組裝說明文檔自動產生組裝評估時間。

參考文獻

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