劉俊峰 (西安石油大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，陜西 西安 710000)

壓力容器是石油化工、冶金、輕工、城建、能源等部門(mén)廣泛使用的一種機(jī)械產(chǎn)品。在實(shí)際中，由于工藝設(shè)計(jì)人員的水平參差不齊等，造成制造工藝卡的質(zhì)量不能保證，從源頭上為壓力容器的安全質(zhì)量問(wèn)題埋下了隱患。

結(jié)合壓力容器制造企業(yè)的實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)壓力容器制造工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有十分重要的意義。

1 需求分析

壓力容器雖然也是一種機(jī)械產(chǎn)品，但其制造卻不同于其他機(jī)械產(chǎn)品的制造，具體表現(xiàn)在：

1.1 零部件的同一性。壓力容器雖然形式復(fù)雜多樣，每臺(tái)產(chǎn)品上的零件也都不盡相同，但是每臺(tái)壓力容器上卻都有著相似的零部件，比如:筒體、接管、法蘭、封頭、補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、開(kāi)孔等。

1.2 制造質(zhì)量要求高。壓力容器制造業(yè)與人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。壓力容器在運(yùn)行過(guò)程中，大多承受高溫、高壓，很多壓力容器盛裝的介質(zhì)是有毒有害物，一旦在使用運(yùn)行中出現(xiàn)爆炸、泄漏等安全事故，其后果不堪設(shè)想。因此必須從生產(chǎn)源頭嚴(yán)格把關(guān)，保證產(chǎn)品出廠質(zhì)量。

1.3 工藝卡編制工作量大。壓力容器產(chǎn)品還具有單件小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，需要每一臺(tái)產(chǎn)品編制制造工藝卡,所以工藝卡的編制工作量大，質(zhì)量難以保證。

2 研究意義

通過(guò)建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，將制造工藝的設(shè)計(jì)工作指派給計(jì)算機(jī)完成，實(shí)現(xiàn)壓力容器各零部件制造工藝卡的完整輸出，滿足壓力容器的生產(chǎn)實(shí)際要求，提高生產(chǎn)效率。使壓力容器企業(yè)工藝設(shè)計(jì)人員擺脫大量繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)，節(jié)省大量時(shí)間，將主要精力轉(zhuǎn)向新產(chǎn)品、新工藝、新裝備和新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3 研究?jī)?nèi)容

壓力容器制造工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，主要研究以下內(nèi)容：

3.1 收集關(guān)于壓力容器制造工藝的各種文件、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、制造工藝設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)等，研究、整理、規(guī)范和優(yōu)化壓力容器所有典型零部件的制造工藝。

3.2 對(duì)紛繁龐雜的包含法蘭類、封頭類、筒體類、管板類、支座類、開(kāi)孔類、焊接接頭類、標(biāo)準(zhǔn)件類等各類壓力容器典型零部件制造工藝進(jìn)行分類研究，構(gòu)建壓力容器制造工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的知識(shí)分類樹(shù)。

3.3 將前期收集、整理和研究好的壓力容器各零部件的制造工藝過(guò)程的工序工步以及相關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以利用的形式，構(gòu)建壓力容器制造工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，包括制造工序工步信息庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)零件尺寸庫(kù)、零件信息庫(kù)、工藝參數(shù)庫(kù)、輔助知識(shí)庫(kù)等各種工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中所需要的知識(shí)系統(tǒng)庫(kù)。

3.4 根據(jù)壓力容器制造工藝過(guò)程，考慮到各種可能出現(xiàn)的情況，依據(jù)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)和已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)，進(jìn)行壓力容器制造工藝的推理機(jī)研究，并按按一定的推理策略去解決壓力容器制造工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)問(wèn)題。

3.5 利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理技術(shù)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，研究開(kāi)發(fā)壓力容器制造工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和前臺(tái)軟件，利用該系統(tǒng)可以自動(dòng)生成壓力容器制造工藝卡。

4 技術(shù)路線

4.1 需求分析根據(jù)壓力容器企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)要求，該系統(tǒng)需要準(zhǔn)確、快速的自動(dòng)生成壓力容器制造工藝卡，并且具有打印輸出功能。

4.2 知識(shí)準(zhǔn)備收集、研究、整理、規(guī)范和優(yōu)化壓力容器各類典型零部件的所有制造工藝知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)分類樹(shù)。

4.3 建立知識(shí)庫(kù) 將準(zhǔn)備完整的制造工藝知識(shí)以及系統(tǒng)管理、系統(tǒng)幫助等功能所需要的一些知識(shí)表示成計(jì)算機(jī)可以利用的數(shù)據(jù)。分析各類數(shù)據(jù)的性質(zhì)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器SQL Server 2008將這些數(shù)據(jù)以表格的形式存儲(chǔ)起來(lái)，構(gòu)建完整的知識(shí)庫(kù)。

4.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)基于C/S模式，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，利用人工智能技術(shù)，遵循高內(nèi)聚低耦合的準(zhǔn)則，確定各模塊的功能以及各模塊間的層次關(guān)系。模擬人類思維方式，解決壓力容器制造工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題，完成計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?？蛻舳碎_(kāi)發(fā)軟件采用VB6.0，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用Microsoft SQL Server 2008，服務(wù)操作系統(tǒng)采用Windows XP。

4.5 編程用VB6.0開(kāi)發(fā)系統(tǒng)操作界面，采用ADO(ActiveX data objects)控件訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server 2008。

4.6 測(cè)試 通過(guò)一系列測(cè)試，最大可能的發(fā)現(xiàn)并糾正開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的問(wèn)題，使系統(tǒng)最終達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，確保系統(tǒng)的正確性、穩(wěn)定性、安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的應(yīng)用將為提高工藝文件的質(zhì)量,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期并為廣大工藝人員從繁瑣、重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來(lái)提供一條切實(shí)可行的途徑。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的必要性己被越來(lái)越多的企業(yè)所認(rèn)識(shí),開(kāi)發(fā)本企業(yè)生產(chǎn)及管理環(huán)境的計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)不但能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)越性,更能為企業(yè)數(shù)據(jù)信息的集成及管理打下良好的基礎(chǔ)。

[1]楚祎，張振明，田錫天，賈曉亮.計(jì)算機(jī)輔助壓力容器焊接工藝評(píng)定系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2009年10月第10期.