本发明涉及数字化，是基于知识图谱的三维工艺数字化方法及系统。
背景技术：
1、三维智能化工艺系统是运行在网络环境下的计算机辅助三维工艺设计与管理系统。目前三维工艺行业的现状主要分为如下三种：使用二维capp简单的搭建工艺结构，添加制造信息、工艺卡片为office卡片，制造信息无法传递其他系统；或是设计端和工艺端有联系，但不是驱动关系；亦或是设计端和工艺端紧密联系，是驱动关系；三维工艺行业存在：无法承载主模型的概念、无法达到产品整套数据链打通、软件操作繁琐、软件响应速度降低、无法支撑业务流程、工作效率低、工作量大和数据管理混乱等多方面的问题。
2、在现有已公开的发明技术中，如申请公开号为cn113868804a的专利公开了一种基于mbd的焊接工艺建模及工艺设计方法与系统，包括基于mbd的焊接工艺模型和基于mbd的焊接工艺建模系统两部分；基于mbd的焊接工艺模型实现对焊接业务的一致化表达、存储和管理，基于mbd的焊接工艺建模系统实现具体的pbom建立、焊接模型定义、可视化交互和输出。
3、上述专利存在缺少对工艺复用的判别，工艺知识传承度、工艺编制速度、效率，系列型号的更新速度较慢的问题，对此本发明提供一种基于知识图谱的三维工艺数字化方法，已解决现有技术存在的技术问题。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中，设计产品建模、工艺结构搭建、工序模型处理会消耗工艺人员大量的精力且整套系统数据管理缺少数据生态管理机制的问题，提出了基于知识图谱的三维工艺数字化方法及系统。
3、为了达到上述目的，本发明基于知识图谱的三维工艺数字化方法的技术方案包括如下步骤：
4、s1：提取企业历史典型产品的产品生产数据，并根据产品生产数据建立知识标准化图谱；
5、s2：构建pbom原始管理模型，采集产品设计目标，并根据产品设计目标驱动优化pbom原始管理模型获得bop过渡管理模型；
6、s3：提取产品制造过程中的制造数据，并根据制造数据驱动优化bop过渡管理模型获得mbom动态管理模型；
7、s4：实时提取mbom动态管理模型中的实际制造数据，将知识标准化图谱中的工艺数据与mbom中的实际制造数据进行智能比对，计算工艺数据的切换比对值；
8、s5：根据切换比对值执行知识标准化图谱中各个工艺模块的工艺克隆策略。
9、具体地，pbom是基于产品的bom结构(product bill of materials)的缩写，它是针对特定产品设计和规格要求而制定的物料清单结构。pbom包括确定产品所需的所有零部件、原材料和组装件，以及它们之间的层次结构和关联关系。
10、具体地，bop(bill ofprocess)：工艺清单，指的是在生产过程中，按照先后顺序排列、详细描述产品制造中的各个步骤和工艺要求的清单。
11、具体地，mbom是制造bom(manufacturing bill of materials)的缩写，它是用于制造过程中的物料清单。mbom包括实际用于制造产品的零件、子组件、原材料和工艺指令，与pbom相比，mbom更关注产品的实际制造过程中所需的物料和资源。
12、具体地，s1中，所述企业历史典型产品的产品生产数据包括：典型产品系列、典型产品型号、典型产品三维模型和典型产品三维模型的几何特征，每一个产品特征、零件、装配及产品三维模型均包括一个内嵌的企业知识库文件存储至知识标准化图谱。
13、具体地，s2包括如下具体步骤：
14、s21：产品装配结构驱动ebom，其中ebom加载装配数据，针对没有实体模型的电连接器件、标准件，依据装配明细表中数据直接创建节点加载至ebom，并根据创建的新节点更新装配结构；
15、s22：pbom引用ebom数据，添加工艺原材料、辅料信息、关联装配结构、对装配结构进行重新分组、消耗库存、与ebom比较、责任度检查及工艺合件；
16、在pbom结构上进行任务分工，并指定工艺路线，并发送任务要求及pbom结构数据。
17、具体地，s3包括如下具体步骤：
18、s31：依据pbom总装配节点创建总工艺集合节点，创建产品协同工艺总节点并自动推送至制造工艺规划器中，其中，工艺集合的访问权限的发放策略为：根据工艺人员的经验值有序发放访问时长；所述工艺人员的经验值jy的计算公式：l为工艺人员累积工作年限，n为工艺人员在知识标准化图谱中历史使用与创建的工艺数量；
19、s32：依据pbom工艺任务分工创建工艺类型；其中，工艺制造目标引用pbom所在节点对应的模型数据，各工艺类型标准化后内嵌系统包括：工艺文件编号、工序名称及其对应卡片模板、工序内容、工时、各工艺类型和各工艺文件模板；
20、s33：依据pbom工艺任务分工同步记录工序数据，其中，工序数据的记录包含：工艺结构的同步、工序模型的处理、工艺图纸的生成、工艺资源的加载和工步内容的填写；
21、所述工序模型中加工数据项包括工序内容、工步内容、工艺资源、技术要求；
22、所述工艺资源的加载包括：将工序模型中的加工参数项加载至二维工艺卡片中，并将二维工艺卡片同步至工艺结构中；
23、s34：根据工艺类型及工序数据构建产品工艺资源及工艺术语库，并提供快速查找与智能化搜索界面；
24、s35：将各工艺结构中制造信息，合成整本pdf文件，送至工艺流程管理人员进行审签，将审签完成的工艺信息下发至部门或个人；其中，审签信息包括流程管理人员附加签字信息及版本标识；整本工艺规程合成包括：各工艺类型合成整本pdf文件，添加“印章”标识，将所有工艺类型pdf文件整合至工艺总节点并存档使用。
25、具体地，s4包括如下具体步骤：
26、s41：实时提取mbom动态管理模型中的实际制造数据，所述实际制造数据包括：生产物料数据、产品产量数据、产品良品率数据、制造工序数据、制造工序工时数据、制造工人在岗人数数据、加工公差数据；
27、s42：将知识标准化图谱中的工艺数据与mbom中的实际制造数据进行智能比对；
28、s43：计算工艺数据的切换比对值，所述切换对比值q的计算策略如下：
29、
30、其中，α1，α2分别为制造质量影响系数和制造成本影响系数；
31、i和j均为下标，分别表示第i种物料种类和第j个加工工序；
32、wi为实际制造数据中第i种物料的物料数量；
33、c，l分别为实际制造数据中的产品产量及产品良品率；
34、分别为知识标准化图谱中，同一型号产品的历史制造物料数量均值、产品产量均值及产品良品率均值；
35、tj，pj分别为实际制造数据中第j个加工工序的制造工序工时及制造工人在岗人数；g为实际制造数据中的加工公差；
36、分别为知识标准化图谱中，同一型号产品的历史制造工序工时均值、制造工人在岗人数及加工公差均值。
37、具体地，s5中所述工艺克隆策略包括：
38、s51：提取s4中计算获得的工艺数据的切换比对值，将工艺数据的切换对比值与设定的工艺确认切换阈值范围进行对比，判断工艺数据的切换对比值是否属于工艺确认切换阈值范围；
39、s52：当工艺数据的切换对比值属于工艺确认切换阈值范围时，提取知识标准化图谱中母件模型的设计子件，所述设计子件为最小生产零件单位；
40、在母件的三维模型中，全方位采集母件的几何姿态图像，其中，采集间隔为30°；
41、同步提取每幅几何姿态图像中母件的生产参数，所述生产参数包括：母件名称、母件规格、母件材料牌号、母件性能等级、母件表面处理参数和母件几何参数；
42、s53：根据s52，提取全尺寸参数至三维模型后台数据库中，设计人员补充其余系列型号所对应的产品特征尺寸值，保存至后台数据库中，完成三维工艺克隆。
43、具体地，s5所述工艺克隆策略还包括：
44、s54：提取后台数据库中的全尺寸参数并导入产品相似度计算策略中，判断s53中所述三维工艺克隆参数是否构成新型产品系列；所述产品相似度计算策略具体为：
45、
46、其中，d为下标，表示第d幅几何姿态图像；
47、sd为第d幅几何姿态图像的产品相似度；
48、rb为几何姿态图像中第b个母件像素点的像素值，r为几何姿态图像中最接近第b个母件像素点的像素值；
49、r′b为企业实际生产订单需求中的特定产品的几何姿态图像中第b个产品像素点的像素值，r′为企业实际生产订单需求中的特定产品的几何姿态图像中最接近第b个产品像素点的像素值；
50、s55：当产品相似度大于设定的相似度阈值时，判断企业实际生产订单需求中的特定产品与知识标准化图谱中的母件为同一系列型号产品，在企业实际生产订单需求中的特定产品的生产过程中，根据产品良品率最高的制造数据进行产品生产；
51、当产品相似度小于或等于设定的相似度阈值时，判断企业实际生产订单需求中的特定产品与知识标准化图谱中的母件为相似产品，在企业实际生产订单需求中的特定产品的生产过程中，按照三维工艺克隆参数进行工序模型参数表和工艺资源更新。
52、另外，本发明基于知识图谱的三维工艺数字化系统包括如下模块：
53、图谱构建模块、bop过渡管理模块、mbom动态管理模块、切换比对值计算模块、工艺克隆策略执行模块；
54、所述图谱构建模块用于提取企业历史典型产品的产品生产数据，并根据产品生产数据建立知识标准化图谱；
55、所述bop过渡管理模块用于构建pbom原始管理模型，采集产品设计目标，并根据产品设计目标驱动优化pbom原始管理模型获得bop过渡管理模型；
56、所述mbom动态管理模块用于提取产品过程中的制造数据，并根据制造数据驱动优化bop过渡管理模型获得mbom动态管理模型；
57、所述切换比对值计算模块用于实时提取mbom动态管理模型中的实际制造数据，将知识标准化图谱中的工艺数据与mbom中的制造数据进行智能比对，计算工艺数据的切换比对值；
58、所述工艺克隆策略执行模块根据切换比对值执行知识标准化图谱中各个工艺模块的工艺克隆策略。
59、一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法。
60、一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法。
61、与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
62、1、本发明能方便快速地实现三维模型中车削、刨削，插削，磨削，拉削，铰削，挤压，滚压等工艺方法的三维表达，能准确表达机械加工过程中的信息，且无冗余信息，不具有歧义性。
63、2、本发明针对系列化程序高且工艺规程相对固定的产品，可以通过模板定制的方式，将其定制为专用工艺产品。专用工艺产品，在工艺设计过程中，只需导入设计模型，各工序的工序模型将自动生成，无需人工参与。工序模型除含完整的几何对象外，还包含所有的pmi制造信息。同时，利用模板中定义的工序卡片模板，及三维模型与二维工程图的关联关系，在工序模型创建的同时，工序简图也同时生成。
64、3、本发明以资源结构树的形式，提供了大量符合标准的企业资源库、特殊符号、特殊标注库和电子工艺手册，这些资源与所编辑的工艺卡片动态关联，工艺人员可方便地查询选用，解除了设计时手工查找和输入的烦恼，不但可提高工艺卡片的编制效率，而且促进了工艺设计的标准化，规范化。
65、4、本发明通过产品信息关联工艺信息，类似产品在工艺设计时，系统将在工艺规程库中进行类似产品比对，通过定制的比对规则，智能化推荐工艺规程，利用工艺克隆，进行整套工艺或工序级的复用。
1.基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于：所述方法包括如下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于，s1中，所述企业历史典型产品的产品生产数据包括：典型产品系列、典型产品型号、典型产品三维模型和典型产品三维模型的几何特征，每一个产品特征、零件、装配及产品三维模型均包括一个内嵌的企业知识库文件存储至知识标准化图谱。
3.根据权利要求2所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于，s2包括如下具体步骤：
4.根据权利要求3所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于，s3包括如下具体步骤：
5.根据权利要求4所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于，s4包括如下具体步骤：
6.根据权利要求5所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于，s5中所述工艺克隆策略包括：
7.根据权利要求6所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于，s5所述工艺克隆策略还包括：
8.基于知识图谱的三维工艺数字化系统，其用于实现如权利要求1-7任一项所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法，其特征在于，所述系统包括以下模块：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一所述的基于知识图谱的三维工艺数字化方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
