本课题在某船用柴油机制造企业国防基础科研项目“船用柴油机一体化异地协同制造技术”、企业委托项目“船用大功率柴油机工艺资源数据库开发”(2013JX597F)、企业委托项目“船用柴油机MES集成技术研究”(2013JX598F)资助下开展。工艺设计在很大程度上决定了产品的制造质量、加工成本及生命周期。故在工艺设计阶段,如何充分兼顾制造因素,进而优化工艺设计,是企业亟待解决的问题。本文针对船用柴油机关键件的复杂制造流程,结合质量控制方法,深入研究了工艺资源可制造性评估问题,以及制造任务分解及工艺资源优化配置问题,并开发了面向协同制造的工艺资源优化配置系统。主要研究内容和研究成果如下:(1)研究了面向协同工艺设计的制造任务分解方法。以零件工艺规程为核心,面向加工特征对工艺任务进行描述;通过对产品质量特性参数的系统化分解获取工艺指标权重,将零件的加工特征与关键工艺要求转化为工艺任务,并建立了工艺任务信息模型。(2)针对面向工艺任务的工艺资源匹配程度评价问题,研究了基于模糊理论的工艺资源质量指标评价方法。通过对关键工艺指标质量信息的采集、分析,将基于工序能力分析的质量稳定性和面向加床加工精度的质量适应度作为评价条件,构建隶属函数并采用模糊综合评判方法,实现了面向工艺任务的工艺资源评价与优选。(3)研究了面向船用柴油机制造的工艺资源优化配置方法。结合企业制造特点,在明确制造任务的基础上,采用两级资源匹配方法,一级匹通过搜索资源库得到满足指标要求的一类机床,二级匹配通过对资源元素的负荷计算及质量评价,实现工艺资源的优化选择;通过纵向质量能力分析和多工艺方案仿真,对匹配方案进行优化。(4)研究并开发了面向协同制造的工艺资源优化配置系统。对系统的总体框架结构及功能模块进行设计,开发了工艺资源优化配置原型系统。以船用柴油机关键件连杆为应用对象,演示了系统操作流程,验证了本文研究思路和关键技术的有效性和可行性。