專利名稱：產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺及維修方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于企業(yè)制造信息化支撐平臺，本發(fā)明涉及協(xié)同維修方法及協(xié)同維修支撐 平臺的構(gòu)建方法等。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的相關(guān)專利如下申請?zhí)枮?00710200382，公開號為101281550的專利，專利名稱為“模具協(xié)同設(shè) 計
系統(tǒng)及方法”，該發(fā)明提供一種模具協(xié)同設(shè)計方法及支撐系統(tǒng)。申請?zhí)枮?00910157918，公開號為101645011的專利，專利名稱為“異構(gòu)的工作組
協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)與PLM系統(tǒng)的集成方案和平臺”。以上專利主要涉及協(xié)同設(shè)計范疇，沒有涉及到協(xié)同維修方法?，F(xiàn)有技術(shù)是以產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計為目標(biāo)的，支持多用戶的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計過程。但是現(xiàn) 有產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的技術(shù)從產(chǎn)品設(shè)計角度出發(fā)，沒有考慮如何支持虛擬維修過程，產(chǎn)品維修 數(shù)據(jù)的存儲和訪問，產(chǎn)品協(xié)同維修過程等問題。由于維修過程比設(shè)計過程涉及到的因素和 相關(guān)人員類型更多，過程更復(fù)雜，所以現(xiàn)有技術(shù)不能做到支持協(xié)同維修的過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺及維修方法，本 發(fā)明能方便地支持位于不同區(qū)域的成員的協(xié)作和維修，加快維修進度。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺從底層到高層依次包括技術(shù) 支持層、對象層、應(yīng)用層和界面層；技術(shù)支持層包括操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、SQL Server系統(tǒng)、 虛擬維修技術(shù)集、協(xié)同設(shè)計技術(shù)集；對象層包括虛擬樣機組合模型、裝拆順序模型、人機交 互模型和維修應(yīng)用模型；應(yīng)用層包括虛擬維修樣機建模系統(tǒng)、模擬故障產(chǎn)生系統(tǒng)、維修規(guī)劃 生成系統(tǒng)和維修性評價系統(tǒng)；界面層包括CAD數(shù)據(jù)獲取人機交互界面、故障數(shù)據(jù)獲取人機 交互界面、維修動畫顯示界面、維修性評價報告界面；技術(shù)支持層為虛擬維修過程提供基礎(chǔ)技術(shù)支持，虛擬維修基礎(chǔ)技術(shù)集為復(fù)雜裝備 基于計算機仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬維修過程提供基礎(chǔ)支撐技術(shù)，協(xié)同設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)集 為產(chǎn)品協(xié)同維修過程提供多媒體實時交互技術(shù)；對象層為虛擬維修過程提供操作對象集， 虛擬樣機組合模型為復(fù)雜裝備的虛擬維修幾何和過程模型的快速構(gòu)建提供支持；裝拆順序 模型為復(fù)雜裝備虛擬維修的裝配和拆卸過程提供數(shù)學(xué)模型；人機交互模型為虛擬維修過程 的人機實時交互提供數(shù)學(xué)模型，維修應(yīng)用模型為各類不同目標(biāo)的維修提供數(shù)學(xué)模型；應(yīng)用 層在對象層的支持下，提供各類維修的應(yīng)用軟件系統(tǒng)；界面層為虛擬過程提供易學(xué)易用的 用戶界面軟件。本發(fā)明的優(yōu)點產(chǎn)品協(xié)同維修及協(xié)同維修支撐平臺可以為企業(yè)的維修人員，設(shè)計 人員，工藝人員，制造人員和終端用戶一起參與維修過程提供了可能和技術(shù)基礎(chǔ)。


圖1是產(chǎn)品協(xié)同維修過程。圖2是產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺的構(gòu)成以及工作過程。圖3是本發(fā)明功能劃分的層次結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式本發(fā)明的目的是為在產(chǎn)品制造出來之前和服務(wù)期都能提供一個支持協(xié)同維修的支撐平臺，可以便于企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題，及時解決，從而降低成本。目前主要針對汽輪 機產(chǎn)品的協(xié)同維修提出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺的構(gòu)建方法。所以系統(tǒng)中提供 的維修案例都是以汽輪機產(chǎn)品為主的，為了擴展該平臺的應(yīng)用，可以根據(jù)具體的產(chǎn)品數(shù)據(jù) 搜集建立相應(yīng)的維修案例。如圖3所示，產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺從底層到高層依次包括技術(shù)支持層、對象層、 應(yīng)用層和界面層；技術(shù)支持層包括操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、SQL Server系統(tǒng)、虛擬維修技術(shù)集、協(xié)同設(shè) 計技術(shù)集；對象層包括虛擬樣機組合模型、裝拆順序模型、人機交互模型和維修應(yīng)用模型；應(yīng)用層包括虛擬維修樣機建模系統(tǒng)、模擬故障產(chǎn)生系統(tǒng)、維修規(guī)劃生成系統(tǒng)和維 修性評價系統(tǒng)；界面層包括CAD數(shù)據(jù)獲取人機交互界面、故障數(shù)據(jù)獲取人機交互界面、維修動畫 顯示界面、維修性評價報告界面；技術(shù)支持層為虛擬維修過程提供基礎(chǔ)技術(shù)支持，虛擬維修基礎(chǔ)技術(shù)集為復(fù)雜裝備 基于計算機仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬維修過程提供基礎(chǔ)支撐技術(shù)，協(xié)同設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)集 為產(chǎn)品協(xié)同維修過程提供多媒體實時交互技術(shù)；對象層為虛擬維修過程提供操作對象集，虛擬樣機組合模型為復(fù)雜裝備的虛擬維 修幾何和過程模型的快速構(gòu)建提供支持；裝拆順序模型為復(fù)雜裝備虛擬維修的裝配和拆卸 過程提供數(shù)學(xué)模型；人機交互模型為虛擬維修過程的人機實時交互提供數(shù)學(xué)模型，維修應(yīng) 用模型為各類不同目標(biāo)的維修提供數(shù)學(xué)模型；應(yīng)用層在對象層的支持下，提供各類維修的應(yīng)用軟件系統(tǒng)；界面層為虛擬過程提 供易學(xué)易用的用戶界面軟件。在優(yōu)選的實施方式中，應(yīng)用層的虛擬維修樣機建模系統(tǒng)包括樣機建模與模型操作 子系統(tǒng)、維修動作與過程建模子系統(tǒng)。在優(yōu)選的實施方式中，模擬故障產(chǎn)生系統(tǒng)包括故障系統(tǒng)仿真子系統(tǒng)和故障檢測子 系統(tǒng)。在優(yōu)選的實施方式中，維修規(guī)劃生成系統(tǒng)包括維修任務(wù)子系統(tǒng)、維修作業(yè)子系統(tǒng) 和維修動作子系統(tǒng)。在優(yōu)選的實施方式中，維修性評價系統(tǒng)包括維修時間子系統(tǒng)、維修可達(dá)性子系統(tǒng) 和人素分析子系統(tǒng)。實施例本發(fā)明提出了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多名成員參與的協(xié)同維修方法和汽輪機協(xié)同維修支撐平臺的構(gòu)建方法。平臺的硬件包括計算機終端，計算機局域網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)手套，三維鼠標(biāo)，攝 像頭等。軟件包括產(chǎn)品虛擬樣機子系統(tǒng)，產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)，產(chǎn)品維修性設(shè)計及評價軟件， 產(chǎn)品協(xié)作維修網(wǎng)格門戶等。該系統(tǒng)支持位于不同地理位置的多領(lǐng)域人員關(guān)于汽輪機的維修 計劃及過程展開討論，交流，最后確定維修方案，在維修過程中可以針對具體維修問題進行 探討。下面結(jié)合附圖進一步詳述本發(fā)明。 如圖2所示，本發(fā)明的支撐平臺包括客戶端和服務(wù)器端，客戶端向服務(wù)器端發(fā)出 請求，服務(wù)器端再將響應(yīng)信息發(fā)給客戶端，客戶端從底層向高層依次包括客戶端計算機網(wǎng) 絡(luò)、虛擬維修硬件、SQL Server客戶端、協(xié)同設(shè)計工具客戶端、三維CAD系統(tǒng)、虛擬樣機子 系統(tǒng)和基于Web的產(chǎn)品維修系統(tǒng)，服務(wù)器端從底層到高層依次包括服務(wù)端計算機網(wǎng)絡(luò)、SQL Server服務(wù)器端、協(xié)同設(shè)計工具服務(wù)器端和IIS服務(wù)器端?？蛻舳丝蛻舳擞嬎銠C網(wǎng)絡(luò)為協(xié)同維修過程提供基礎(chǔ)通信線路和網(wǎng)絡(luò)連接，該層屬于技術(shù) 支持層的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；虛擬維修硬件即虛擬現(xiàn)實設(shè)備，包括數(shù)據(jù)頭盔，數(shù)據(jù)手套，為協(xié)同維修提供硬件相 似感知，該層屬于技術(shù)支持層的虛擬維修技術(shù)集；SQL Server客戶端提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的客戶端訪問，該層屬于技術(shù)支持層的SQL Server 系統(tǒng)；協(xié)同設(shè)計工具客戶端提供協(xié)同維修過程中的語音、文本、視頻、圖形形式的多媒體 數(shù)據(jù)交互支持，該層屬于界面層的人機交互接口、維修動畫顯示界面；三維CAD系統(tǒng)實現(xiàn)建立產(chǎn)品三維模型的功能，該層屬于界面層的CAD數(shù)據(jù)獲取界 面；虛擬樣機子系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品虛擬樣機的建立功能，該層屬于應(yīng)用層的虛擬維修樣機 建模系統(tǒng)；基于Web的產(chǎn)品維修系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品虛擬樣機的瀏覽功能，該層屬于界面層的人機 交互接口 ；服務(wù)器端服務(wù)端計算機網(wǎng)絡(luò)為協(xié)同維修過程提供基礎(chǔ)通信線路和網(wǎng)絡(luò)連接，該層屬于技術(shù) 支持層的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；SQL Server服務(wù)器端存放產(chǎn)品維修數(shù)據(jù)庫，協(xié)同維修過程數(shù)據(jù)庫的交互，該層屬 于技術(shù)支持層的SQL Server系統(tǒng)；協(xié)同設(shè)計工具服務(wù)器端為協(xié)同維修過程的多用戶操作提供集中控制功能，該層屬 于界面層的人機交互接口；IIS服務(wù)器端提供Web服務(wù)器功能，該層屬于技術(shù)支持層的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。如圖1所示，本發(fā)明的協(xié)同維修方法中，各步驟的具體過程和功能為Si)生成產(chǎn)品協(xié)同維修大綱產(chǎn)品維修部項目經(jīng)理根據(jù)產(chǎn)品維修要求生成產(chǎn)品維 修大綱；S2)明確維修任務(wù)和時間要求各維修小組根據(jù)維修大綱的要求明確自己的維修 任務(wù)和時間點；
S3)系統(tǒng)發(fā)出維修通知某個維修任務(wù)開始前，系統(tǒng)自動發(fā)出協(xié)同維修通知給項 目經(jīng)理，設(shè)計人員，工藝人員，制造人員和用戶；S4)虛擬維修及仿真維修小組成員使用產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺對維修過程進行 仿真和模擬；設(shè)計人員，工藝人員，制造人員和用戶通過使用協(xié)同設(shè)計工具參與虛擬維修過 程，根據(jù)優(yōu)先權(quán)提出自己的意見和建議；S5)產(chǎn)品維修維修小組成員根據(jù)虛擬維修的指導(dǎo)對產(chǎn)品進行維修。在維修過程中維修人員可以從產(chǎn)品協(xié)作維修網(wǎng)格門戶獲得維修相關(guān)的所有資源 fn息ο本發(fā)明提出的產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺的構(gòu)建包括以下過程1.構(gòu)建基本的Client/ServeH客戶端/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的計算機網(wǎng)絡(luò)，安裝 Windows Web 月艮務(wù)器 Internet Information Services (IIS)；2.在服務(wù)器端安裝SQL Server關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(服務(wù)器端)，產(chǎn)品協(xié)作維修 網(wǎng)格門戶后臺軟件，在服務(wù)器端部署安裝協(xié)同設(shè)計工具服務(wù)器端軟件；3.在客戶機端安裝攝像頭，三維鼠標(biāo)，數(shù)據(jù)頭盔，數(shù)據(jù)手套等虛擬現(xiàn)實硬件設(shè)備， 以及安裝SQL Server關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(客戶端)，SolidWorks 2009 ( —種三維計算機 輔助設(shè)計系統(tǒng))，部署安裝協(xié)同設(shè)計工具客戶端軟件，虛擬樣機子系統(tǒng)，產(chǎn)品協(xié)作維修網(wǎng)格 門戶，產(chǎn)品維修性設(shè)計及評價軟件等軟件系統(tǒng)。在計算機網(wǎng)絡(luò)的支持下，客戶端的產(chǎn)品維修用戶可以通過SQL Server客戶端或者 基于Web的產(chǎn)品維修系統(tǒng)并行查看SQL Server服務(wù)器端中數(shù)據(jù)庫中的產(chǎn)品維修數(shù)據(jù)，可以 就某個維修過程或問題在協(xié)同設(shè)計工具的支持下展開協(xié)同維修，并且同時可以使用虛擬維 修硬件和軟件實時觀察產(chǎn)品虛擬維修過程。
權(quán)利要求
產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺，其特征在于從底層到高層依次包括技術(shù)支持層、對象層、應(yīng)用層和界面層；技術(shù)支持層包括操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、SQL Server系統(tǒng)、虛擬維修技術(shù)集、協(xié)同設(shè)計技術(shù)集；對象層包括虛擬樣機組合模型、裝拆順序模型、人機交互模型和維修應(yīng)用模型；應(yīng)用層包括虛擬維修樣機建模系統(tǒng)、模擬故障產(chǎn)生系統(tǒng)、維修規(guī)劃生成系統(tǒng)和維修性評價系統(tǒng)；界面層包括CAD數(shù)據(jù)獲取人機交互界面、故障數(shù)據(jù)獲取人機交互界面、維修動畫顯示界面、維修性評價報告界面；技術(shù)支持層為虛擬維修過程提供基礎(chǔ)技術(shù)支持，虛擬維修基礎(chǔ)技術(shù)集為復(fù)雜裝備基于計算機仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬維修過程提供基礎(chǔ)支撐技術(shù)，協(xié)同設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)集為產(chǎn)品協(xié)同維修過程提供多媒體實時交互技術(shù)；對象層為虛擬維修過程提供操作對象集，虛擬樣機組合模型為復(fù)雜裝備的虛擬維修幾何和過程模型的快速構(gòu)建提供支持；裝拆順序模型為復(fù)雜裝備虛擬維修的裝配和拆卸過程提供數(shù)學(xué)模型；人機交互模型為虛擬維修過程的人機實時交互提供數(shù)學(xué)模型，維修應(yīng)用模型為各類不同目標(biāo)的維修提供數(shù)學(xué)模型；應(yīng)用層在對象層的支持下，提供各類維修的應(yīng)用軟件系統(tǒng)；界面層為虛擬過程提供易學(xué)易用的用戶界面軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺，其特征在于應(yīng)用層的虛擬維修樣 機建模系統(tǒng)包括樣機建模與模型操作子系統(tǒng)、維修動作與過程建模子系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺，其特征在于模擬故障產(chǎn)生系統(tǒng)包 括故障系統(tǒng)仿真子系統(tǒng)和故障檢測子系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺，其特征在于維修規(guī)劃生成系統(tǒng)包 括維修任務(wù)子系統(tǒng)、維修作業(yè)子系統(tǒng)和維修動作子系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺，其特征在于維修性評價系統(tǒng)包括 維修時間子系統(tǒng)、維修可達(dá)性子系統(tǒng)和人素分析子系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺，其特征在于包括客戶端和服務(wù)器 端，客戶端向服務(wù)器端發(fā)出請求，服務(wù)器端再將響應(yīng)信息發(fā)給客戶端，客戶端從底層向高層 依次包括客戶端計算機網(wǎng)絡(luò)、虛擬維修硬件、SQL Server客戶端、協(xié)同設(shè)計工具客戶端、三 維CAD系統(tǒng)、虛擬樣機子系統(tǒng)和基于Web的產(chǎn)品維修系統(tǒng)，服務(wù)器端從底層到高層依次包括 服務(wù)端計算機網(wǎng)絡(luò)、SQL Server服務(wù)器端、協(xié)同設(shè)計工具服務(wù)器端和IIS服務(wù)器端；客戶端客戶端計算機網(wǎng)絡(luò)為協(xié)同維修過程提供基礎(chǔ)通信線路和網(wǎng)絡(luò)連接，該層屬于技術(shù)支持 層的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；虛擬維修硬件即虛擬現(xiàn)實設(shè)備，包括數(shù)據(jù)頭盔，數(shù)據(jù)手套，為協(xié)同維修提供硬件相似感 知，該層屬于技術(shù)支持層的虛擬維修技術(shù)集；SQL Server客戶端提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的客戶端訪問，該層屬于技術(shù)支持層的SQL Server 系統(tǒng)；協(xié)同設(shè)計工具客戶端提供協(xié)同維修過程中的語音、文本、視頻、圖形形式的多媒體數(shù)據(jù)交互支持，該層屬于界面層的人機交互接口、維修動畫顯示界面；三維CAD系統(tǒng)實現(xiàn)建立產(chǎn)品三維模型的功能，該層屬于界面層的CAD數(shù)據(jù)獲取界面； 虛擬樣機子系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品虛擬樣機的建立功能，該層屬于應(yīng)用層的虛擬維修樣機建模 系統(tǒng)；基于Web的產(chǎn)品維修系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品虛擬樣機的瀏覽功能，該層屬于界面層的人機交互 接口 ；服務(wù)器端 服務(wù)端計算機網(wǎng)絡(luò)為協(xié)同維修過程提供基礎(chǔ)通信線路和網(wǎng)絡(luò)連接，該層屬于技術(shù)支持 層的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；SQL Server服務(wù)器端存放產(chǎn)品維修數(shù)據(jù)庫，協(xié)同維修過程數(shù)據(jù)庫的交互，該層屬于技 術(shù)支持層的SQL Server系統(tǒng)；協(xié)同設(shè)計工具服務(wù)器端為協(xié)同維修過程的多用戶操作提供集中控制功能，該層屬于界 面層的人機交互接口；IIS服務(wù)器端提供Web服務(wù)器功能，該層屬于技術(shù)支持層的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐平臺的維修方法，其特征在于包括以下步驟51)生成產(chǎn)品維修大綱；52)明確維修任務(wù)和時間要求；53)支撐平臺系統(tǒng)發(fā)出維修通知；54)虛擬維修及仿真；55)產(chǎn)品協(xié)同維修。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種產(chǎn)品協(xié)同維修支撐平臺及維修方法。本發(fā)明的支撐平臺從底層到高層依次包括技術(shù)支持層、對象層、應(yīng)用層和界面層；技術(shù)支持層包括操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、SQLServer系統(tǒng)、虛擬維修技術(shù)集、協(xié)同設(shè)計技術(shù)集；對象層包括虛擬樣機組合模型、裝拆順序模型、人機交互模型和維修應(yīng)用模型。本發(fā)明的維修方法包括S1)生成產(chǎn)品維修大綱；S2)明確維修任務(wù)和時間要求；S3)支撐平臺系統(tǒng)發(fā)出維修通知；S4)虛擬維修及仿真；S5)產(chǎn)品協(xié)同維修。本發(fā)明能方便地支持位于不同區(qū)域的成員的協(xié)作和維修，加快維修進度。
文檔編號G06F9/44GK101866462SQ201010219159
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者丁毓峰, 盛步云, 羅丹 申請人:武漢理工大學(xué)