半自動(dòng)化汽車裝配指令的知識(shí)管理

楊麗麗

摘 要：本文主要開發(fā)組裝計(jì)劃信息的中央數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在全球汽車生產(chǎn)廠可以創(chuàng)建、關(guān)聯(lián)、存儲(chǔ)不同地區(qū)、不同汽車平臺(tái)的組裝的必須信息。通過第一次觀察公司現(xiàn)有業(yè)務(wù)過程，并識(shí)別哪些工藝是汽車生產(chǎn)的核心工藝，應(yīng)該添加上那些忽略的工藝。圍繞這些工藝開發(fā)的數(shù)據(jù)模型，允許多用戶完成其責(zé)任進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。開發(fā)的用戶界面用于完成展示這些交流。原型系統(tǒng)已經(jīng)成型并測(cè)試。

關(guān)鍵詞：參考框架；標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)；原型

中圖分類號(hào)：TP278 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.概述

本文研究的總體目標(biāo)是含工藝清單的信息標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展以及這些信息如何關(guān)聯(lián)和維護(hù)。工藝清單是包含給定的組裝工藝相關(guān)信息的文件。一份工藝清單應(yīng)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(shí)間的估計(jì)和分析，描述關(guān)于有效工藝的不同產(chǎn)品型號(hào)和種類的信息。

1.本研究的參考框架

本節(jié)總體介紹提供工藝清單信息的工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施。工業(yè)全球化，大規(guī)模生產(chǎn)的組裝計(jì)劃，用于信息連續(xù)性的標(biāo)準(zhǔn)化語言和詞匯，這些題目都是對(duì)世界汽車自動(dòng)化生產(chǎn)商有貢獻(xiàn)的明顯研究領(lǐng)域。

2.分散的設(shè)計(jì)和制造

過去30年，使用制造策略的工廠數(shù)量一直在增加。在當(dāng)代工業(yè)，獲得新的市場(chǎng)并保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的需求和客戶增加產(chǎn)量的持續(xù)要求并存，這就要求汽車生產(chǎn)商開發(fā)更高程度的靈活的、少量的低成本的制造實(shí)踐，以及短的交貨時(shí)間。此外，為了獲得新的成產(chǎn)市場(chǎng)，組裝的設(shè)備會(huì)被運(yùn)到距目標(biāo)市場(chǎng)較勁的地方，因?yàn)檫@是交付前產(chǎn)品價(jià)值鏈的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1組裝設(shè)計(jì)

盡管制造設(shè)備先進(jìn)，但95%組裝程序仍需手動(dòng)完成。組裝的順序就成了全球制造商節(jié)約成本的潛在重要資源。組裝計(jì)劃為有連接關(guān)系的組件創(chuàng)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(jī)語言的子集。在很多方面，已經(jīng)證明標(biāo)準(zhǔn)語言的使用是有益的。首先，幫助實(shí)現(xiàn)方式標(biāo)準(zhǔn)化，全部組裝設(shè)計(jì)師使用FORD的設(shè)備寫組裝步驟。結(jié)構(gòu)語言的另一個(gè)益處是在組裝步驟上進(jìn)行機(jī)器翻譯。

3.標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

以下內(nèi)容描述了設(shè)計(jì)組件說明來源系統(tǒng)。

3.1現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和商業(yè)過程分析

本研究的第一個(gè)階段是信息內(nèi)容的調(diào)研和工藝清單的使用情況。通過大范圍原始設(shè)備制造商工藝清單的不同使用者和現(xiàn)有工藝清單分析的調(diào)研完成。

3.2 現(xiàn)有工藝清單分析

結(jié)合對(duì)使用者的調(diào)研，已經(jīng)對(duì)現(xiàn)有工藝清單進(jìn)行分析，以便進(jìn)一步開發(fā)工藝清單管理系統(tǒng)的約束。這些工藝清單是本節(jié)分析的基礎(chǔ)。

3.2.1 用戶采訪

通過設(shè)計(jì)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(duì)每個(gè)類型的不同使用者就他們的工藝清單的使用情況進(jìn)行了采訪。

3.2.2組件說明詞匯和結(jié)構(gòu)的調(diào)研

對(duì)組裝說明中使用的詞匯和句子結(jié)構(gòu)，提供的樣本工藝清單進(jìn)行分析，分析有兩個(gè)目的：

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

（2）識(shí)別用于組裝說明文件的句子結(jié)構(gòu)。這個(gè)分析完成是為了開發(fā)初步句子結(jié)構(gòu)，用于組裝說明的控制語言。

4.原型系統(tǒng)的實(shí)施

概念上和具體的解決方案實(shí)施有兩個(gè)步驟。第一，ER模式詳細(xì)解釋了使用指導(dǎo)包含在工藝清單中的信息轉(zhuǎn)換為相關(guān)圖解的組織。第二是用戶界面系統(tǒng)的開發(fā)，為這個(gè)研究提供了一個(gè)功能型的原型。

4.1組裝說明的作者

4.1.1 相關(guān)簡(jiǎn)圖

每個(gè)組裝步驟都至少由一個(gè)行為或者一個(gè)直接目標(biāo)組成，也許包括一個(gè)介詞和間接賓語。這些組件的每個(gè)步驟都以特殊識(shí)別符的方式存儲(chǔ)。

4.1.2 原型的特征

系統(tǒng)的用戶截面允許用戶操作特殊的任務(wù)。這些任務(wù)的種類取決于用戶的類型。系統(tǒng)的組裝說明作者部分最初集中在對(duì)工藝設(shè)計(jì)者使用者有用的任務(wù)上。

工藝原型系統(tǒng)最初的任務(wù)是，當(dāng)使用結(jié)構(gòu)語言格式時(shí)，允許工藝設(shè)計(jì)者使用者為給出的工藝清單創(chuàng)建組裝說明步驟。結(jié)構(gòu)語言格式支持組裝步驟自動(dòng)翻譯。結(jié)構(gòu)語言的使用也是為了實(shí)現(xiàn)工藝清單，設(shè)計(jì)者，工廠之間數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。

除了在搜索邊框里過濾行為（動(dòng)詞）和目標(biāo)（零件），行為和目標(biāo)也需要在作者邊框的下拉菜單中進(jìn)行分類。另一個(gè)特征是系統(tǒng)允許用戶，如果用戶有需求，允許他使用非標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)詞或目標(biāo)為了創(chuàng)建一個(gè)組裝步驟。這一特征包括發(fā)起人的要求，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)語言打算創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)并可維護(hù)的系統(tǒng)。添加的非標(biāo)準(zhǔn)的字應(yīng)經(jīng)過批準(zhǔn)過程，隨后這個(gè)可被加入標(biāo)準(zhǔn)詞庫(kù)或被拒絕并被一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)詞替代。

5. 原型的測(cè)試結(jié)果

展示的原型系統(tǒng)用于測(cè)試并驗(yàn)證控制語言準(zhǔn)確重新創(chuàng)建現(xiàn)有組裝說明的能力。實(shí)現(xiàn)了通過重新創(chuàng)建組裝說明信息輕松完成系統(tǒng)和控制語言的使用。本文提出的組裝說明寫作方法的驗(yàn)證，通過兩個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。第一，需要展示至少90%組裝工藝開發(fā)的控制語言。第二，必須展示組裝說明信息的自動(dòng)翻譯功能。

5.1 測(cè)試程序

進(jìn)行測(cè)試的概念驗(yàn)證是通過使用原型用戶界面系統(tǒng)重新創(chuàng)建現(xiàn)有組裝說明信息。5名測(cè)試用戶，使用控制語言，每個(gè)人進(jìn)入原型系統(tǒng)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(yè)生和1名機(jī)械工程方面的教授。所有用戶對(duì)原型系統(tǒng)的使用熟悉。用戶對(duì)零件的一個(gè)功能組給定的工藝清單進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)定義的語句結(jié)構(gòu)，指導(dǎo)用戶通過步驟進(jìn)入系統(tǒng)，包括操作現(xiàn)有步驟試用恰當(dāng)?shù)恼Z句結(jié)構(gòu)。

5.2 測(cè)試結(jié)果 用戶滿意

用戶的滿意率從67%～89%。

6.結(jié)論和展望

本文主要研究組裝說明寫作控制語言是根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)詞匯組裝說明步驟的用戶滿意度實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試結(jié)果顯示控制語言詞庫(kù)中列舉的動(dòng)詞充分描述了現(xiàn)有工藝清單包含的94%的行為。這意味著通過組裝說明測(cè)試，用戶使用的行為94%是標(biāo)準(zhǔn)行為，達(dá)到了90%的目標(biāo)。

測(cè)試的結(jié)果也顯示由控制語言說明的目標(biāo)，充分描述了僅有50%的目標(biāo)在現(xiàn)有分析的工藝清單中。這要低于目標(biāo)值90%，這個(gè)不同主要是因?yàn)橹匦聞?chuàng)建現(xiàn)有組裝說明信息的測(cè)試條件在最初就不是授權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)詞匯，而不是通過觀察現(xiàn)有分析的工藝清單描述的工藝過程創(chuàng)建新的組裝信息說明。

以后還要做關(guān)于特殊語言延伸至包含特殊步驟以及裝配時(shí)間的評(píng)估，依據(jù)組裝說明文檔自動(dòng)產(chǎn)生組裝評(píng)估時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

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