[发明专利]一种基于结构矩阵的设计和工艺任务的关联方法

权利要求书

1.一种基于结构矩阵的设计和工艺任务的关联方法，其特征在于，该关联方法包括以下步骤：

S1：进行设计过程的成熟度划分；

S2：将工艺过程进行任务分解；

S3：构建设计和工艺任务的结构矩阵；

S4：确定任务关联矩阵元素。

2.根据权利要求1所述的关联方法，其特征在于，所述步骤“S1：设计过程成熟度划分”中，将复杂产品设计过程按照设计模型的成熟度划分为第一级至第五级共五级设计过程，其中第一级设计过程(D1)为设计总体方案；第二级设计过程(D2)为设计整体结构骨架；第三级设计过程(D3)为分析校核性能；第四级设计过程(D4)为设计结构最终方案；第五级设计过程(D5)为确定最终设计参数。

3.根据权利要求2所述的关联方法，其特征在于，

所述第一级设计过程(D1)用于完成整体布局模型，布局内部结构空间和确定各主要部件接口关系；

所述第二级设计过程(D2)用于设计主结构及其对接部件，确定产品结构各部件、设备及对接部位的初步装配方案；

所述第三级设计过程(D3)用于分析设计结构的载荷，分析计算结构强度；

所述第四级设计过程(D4)用于完成最终的几何模型，确定部件和设备连接方案，进行最终强度校验与动力学仿真分析；

所述第五级设计过程(D5)包括标注各设计零部件，确定具体使用材料型号，确定三维总装方案模型和标准零部件型号。

4.根据权利要求1所述的关联方法，其特征在于，所述步骤“S2：将工艺过程进行任务分解”中将工艺过程进行任务分解得到以下工艺任务：第一工艺任务(M1)为选购原材料及标准件；第二工艺任务(M2)为确定工艺方法及路线；第三工艺任务(M3)为设计工装夹具；第四工艺任务(M4)为确定装配方案；第五工艺任务(M5)为设计测量方案；第六工艺任务(M6)为设计质量检测方案。

5.根据权利要求4所述的关联方法，其特征在于，

所述第一工艺任务(M1)用于选择和购买板材、管材和棒材，进行新材料的工艺技术攻关和选购标准件测试机；

所述第二工艺任务(M2)用于选择加工工艺方法，选择锻造、铸造和注塑焊接工艺方法，制定工艺路线，选择刀具和确定参数；

所述第三工艺任务(M3)用于根据制定的工艺路线和所加工的零部件几何尺寸，设计工装、夹具；

所述第四工艺任务(M4)用于设计装配顺序和定位方案；

所述第五工艺任务(M5)用于设计加工、装配过程中的测量方案，保证加工产品满足设计要求；

所述第六工艺任务(M6)用于完成装配后整机产品的质量检测。

6.根据权利要求1所述的关联方法，其特征在于，所述结构矩阵为m行m列二维矩阵A_i,j，矩阵的行代表p个设计过程和q个工艺任务，矩阵的列代表与矩阵的行一一对应的p个设计过程和q个工艺任务，其中，m、i、j、p、q为自然数且m＝p+q，0＜i、j≤m。

7.根据权利要求6所述的关联方法，其特征在于，结构矩阵中元素a_i,j为用来表示第i行代表的设计过程/工艺任务与第j列代表的设计过程/工艺任务的关联度的数值，其中i≠j。

8.根据权利要求7所述的关联方法，其特征在于，所述关联度的数值由设计师和工艺师根据实际情况确定。

9.根据权利要求7所述的关联方法，其特征在于，对于工艺任务存在先后顺序的产品研制过程：

若i＞j，所述结构矩阵中元素a_i,j表示数据、信息或知识由前一任务向后一任务传递；

若i＜j，所述结构矩阵中元素a_i,j表示数据、信息或知识由后一任务向前一任务传递。