铁路货车柔性工装计算机辅助管理系统的研究与开发

摘要

目前的铁路货车制造行业竞争日趋激烈，为了使企业能够以短时间、低成本实现不同型号车辆的转产，满足市场对产品多样化与个性化的需求，某公司开发了铁路货车柔性工装系统，其基本原理是利用成组技术、机械传动与自动控制等技术，实现单一工装设备完成多型号车体部件组对的功能。但目前对于柔性工装的使用与管理仍采用人工方式进行，存在着一系列弊端与问题，导致生产管理效率低下，柔性工装的优势和特点不能充分发挥。 本文针对企业实际需要，研究并开发了一种铁路货车柔性工装计算机辅助管理系统，其主要目标是对柔性工装在铁路货车制造中的使用业务全过程实现高效的信息化管理，克服人工管理方式带来的缺陷。本文的主要研究内容如下： 首先分析了柔性工装的基本原理、组成结构和现有业务流程，在此基础上提出将系统功能模型划分为工装资源管理、工装使用业务管理和工装快速装配设计三个部分，确定了系统框架结构和系统工作流程；其次，建立以组对任务分析、工装方案使用控制、组件流动控制为核心的工装使用业务过程模型，提出相应的数据管理方法，创建工装装配方案、组件模块和工件实例等三类工装资源的信息模型，在此基础上分析了系统数据库的设计方法；再次，提出了人机交互式与基于实例推理的柔性工装快速装配设计方法，重点研究了基于最近邻法的工件实例检索模型、实例的组织模型、实例修改和存储策略；最后，在上述研究工作的基础上，结合企业实际应用需求开发了铁路货车柔性工装计算机辅助管理原型系统。