一种基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法与流程

本发明属于数字化协同设计，具体涉及一种基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法。

背景技术：

1、长期以来，型号研制过程遵循一种分阶段的串行模式。在这种模式下，产品研制过程各个阶段是按时间顺序串行排列的，前一阶段工作完成后经过严格审核才能开始下一阶段。这种串行研制模式，在型号研制工作中引起了如下问题：

2、设计环节和制造环节缺乏沟通，设计方案不符合制造工艺或现场环境，导致制造部门因赶进度而主观地修改设计，造成产品质量降低，或者制造部门把问题退回给设计部门，进行来回协调，造成进度拖延；设计选用的标准件和材料，没有和制造部门充分沟通，在设计发布后，发现原来设计时选用的标准件和材料有问题，如果更换又很难满足设计要求。于是制造和设计部门会忙于做出更改设计或者寻找供应商之类的紧急处理。

3、上述问题最终会带来研制效率低下、研制成本高昂、产品质量降低等结果。

4、针对上述问题，如何提出一种基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，实现基于成熟度的设计与制造协同，从而最大程度减少因为不满足制造要求而对设计进行修改的几率，提高研制效率。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是：如何改变以往串行设计模式，基于产品成熟度，将复杂结构件的结构设计与工艺设计进行协同设计，使制造方面的知识、人员参与到产品的设计阶段，为形成最终设计结果提供相关信息，从而最大程度减少因为不满足制造要求而对设计进行修改的几率，提高设计质量；使特种车辆复杂加工件的制造活动提前，避免其影响到整车的研制周期，从而提高研制效率，降低研制成本。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，所述方法包括以下步骤：

5、步骤s1：成熟度阶段划分及设计状态成熟度标识确定；其中，根据产品研制的业务流程，按其设计状态将成熟度划分为n个阶段，并采用“m+成熟度等级(1、2、…、n)”对设计状态成熟度进行标识；

6、所述成熟度等级为范围为1、2、…、n的数值；

7、步骤s2：m1阶段产品设计；

8、步骤s3：m1阶段设计人员向工艺人员进行数据发送；

9、步骤s4：m1阶段工艺设计；

10、步骤s5：m1阶段成熟度确认；

11、步骤s6：完成m1阶段成熟度确认后，循环升级，开始进行m2阶段产品设计，直至最高等级mn级；

12、步骤s7：完成设计。

13、其中，所述步骤s1中，成熟度阶段划分主要包含成熟度阶段划分、阶段内容确定、成熟度标识确定；

14、设计状态成熟度是衡量特种车辆复杂加工件研制完成度的重要指标，它反映了复杂加工件的研制信息在不同阶段所达到详细程度和完整程度，能直观的表达复杂加工件的设计进度和完成程度；从支持特种车辆复杂加工件设计与制造协同工作的角度出发，结合产品研制的业务流程，按其设计状态将成熟度划分为n个阶段，对应成熟度的n个等级，并根据产品实际研制过程，对每一成熟度阶段中设计人员和工艺人员需开展的工作内容进行明确，工作内容参照业务分类针对不同的结构件进行细化；为便于设计人员/工艺人员理解，采用“m+成熟度等级(1、2、…、n)”对设计状态成熟度进行标识。

15、其中，所述步骤s2中，进行m1阶段产品设计；

16、根据步骤s1中m1阶段所确定的设计人员需开展的工作内容，设计者进行产品设计，设计完成后，按照成熟度等级划分标准标识零部件成熟度m1，并将相关技术文件和模型打包，形成成熟度签审包，提交数据发送申请，激活成熟度升级流程。

17、其中，所述步骤s3中，m1阶段设计人员向工艺人员进行数据发送；

18、设计审核者校核零部件设计的完成情况，完成m1阶段成熟度设计审核；然后设计批准者根据零部件设计的完成情况，以及m1阶段成熟度业务标准进行综合判断，通过m1阶段成熟度设计批准，向相关的工艺人员进行数据发送。

19、其中，所述步骤s4中，m1阶段工艺设计；

20、工艺设计者进行会签，接收设计人员发送的成熟度签审包，根据步骤s1中m1阶段所确定的工艺人员需开展的工作内容，工艺设计者进行工艺设计；

21、其中，所述成熟度签审包中包含相关技术文件和模型。

22、其中，所述步骤s5中，m1阶段成熟度确认；

23、在步骤s2与步骤s4的基础上，工艺审核者对工作内容完成度进行审核，进行成熟度符合性检查；如果通过检查，经工艺批准人员批准后，完成m1级成熟度确认；设计人员在此基础上即将开始进行m2阶段产品设计；如果未通过检查，则返回步骤s2，继续进行m1阶段产品设计及工艺设计。

24、其中，所述步骤s6中，循环升级；

25、依据步骤s2至步骤s5的流程，依次将产品设计及工艺设计的成熟度由m1级升级至最高等级mn级，并按照要求完成相应等级的产品设计及工艺设计。

26、其中，所述步骤s7中，完成设计；

27、当成熟度升级至最高等级mn级，并通过成熟度符合性检查后，则技术状态完全固化，设计最终完成。

28、其中，所述方法还包括：

29、步骤s8：特殊情况：成熟度降级；

30、为保证工装满足技术要求和控制生产成本，在研制数据信息需要发生更改，并影响到成熟度时，设计人员和制造人员均可提交成熟度降级申请流程，并重新开展相应工作，成熟度降级申请用于控制成熟度2～n阶段，在对研制数据的该阶段数据进行更改、部分取消等操作时，需要填写成熟度降级申请，申请内容包括：1)降级原因；2)更改内容(工程更改、工艺变更)；3)更改后等级；成熟度降级申请由造成更改原因的部门人员发起，经过部门负责人批准后方可执行，因成熟度降级可能造成重大损失而无法决策时，由协同设计团队(设计人员和工艺人员)分析受影响内容及损失情况，提交上级管理部门批准。

31、其中，所述步骤1中，n的取值范围为：3≤n≤5。

32、(三)有益效果

33、与现有技术相比较，本发明技术方案所提供的针对特种车辆复杂结构件结构设计与工艺设计协同设计方法，针对以往串行设计模式所引发的问题，引入产品成熟度理念，将结构设计与工艺设计分阶段并行开展，提升结构设计与工艺设计的一次成功率，可使制造方面的知识、人员参与到产品的设计阶段，为形成最终设计结果提供相关信息，可最大程度减少因为不满足制造要求而对设计进行修改的几率，提高设计质量，进而避免其影响到整车的研制周期，提高研制效率。

技术特征：

1.一种基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤s1中，成熟度阶段划分主要包含成熟度阶段划分、阶段内容确定、成熟度标识确定；

3.如权利要求2所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤s2中，进行m1阶段产品设计；

4.如权利要求3所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤s3中，m1阶段设计人员向工艺人员进行数据发送；

5.如权利要求4所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤s4中，m1阶段工艺设计；

6.如权利要求5所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤s5中，m1阶段成熟度确认；

7.如权利要求6所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤s6中，循环升级；

8.如权利要求7所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤s7中，完成设计；

9.如权利要求7所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.如权利要求1所述的基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法，其特征在于，所述步骤1中，n的取值范围为：3≤n≤5。

技术总结
本发明属于数字化协同设计技术领域，具体涉及一种基于成熟度的复杂结构件的设计与工艺协同设计方法。所述方法包括以下步骤：步骤S1：成熟度阶段划分及设计状态成熟度标识确定；步骤S2：M1阶段产品设计；步骤S3：M1阶段设计人员向工艺人员进行数据发送；步骤S4：M1阶段工艺设计；步骤S5：M1阶段成熟度确认；步骤S6：完成M1阶段成熟度确认后，循环升级，开始进行M2阶段产品设计，直至最高等级MN级；步骤S7：完成设计。本发明使制造方面的知识、人员参与到产品的设计阶段，为形成最终设计结果提供相关信息，可最大程度减少因为不满足制造要求而对设计进行修改的几率，提高设计质量，进而避免其影响到整车的研制周期，提高研制效率。

技术研发人员：赵品旺,何永乐,李婧,李倩,贾璐,孙怡
受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15