面向产品全生命周期的需求信息管理模型研究

为了在产品全生命周期管理系统内有效实现以客户需求为中心的信息管理,提出了面向产品全生命周期管理的需求信息管理模型.集成客户需求信息,采用结构图法建立需求信息流程图.概念化描述需求信息的三个维度,应用矩阵方法分析产品全生命周期管理部门级、协同级和系统级三种不同层次的模型结构,并采用语义方法描述模型的特征.在视图结构关系研究中,应用函数形式化方法,以数据流视图为中心,研究模型视图结构关系的映射机制,并对其模型的存储结构进行表达.最后,以汽轮机产品为例,进行应用研究.结果表明,研究需求信息管理模型,为产品全生命周期管理系统设计、制造、销售等阶段提供了实施策略,最大限度地满足了客户需求.     

面向产品生命周期的集成模型及演化研究

针对产品建模的集成件和动态性需求,建立了静态模型和动态模型相结合的产品生命周期集成模型.静态模型从广度、深度、粒度三个维度全面描述产品生命周期信息,构成了集生命周期过程、信息表达和产品结构为一体的三维状态空间.基于静态模型和动态模型,从版本和映射两个角度描述产品的历史信息和动态演变,分析了版本的一般演化和特殊演化过程,研究了过程域、表达域和结构域三种映射方法,并对演化过程进行形式化描述.该方法已经在某汽车减振器厂应用,取得了较好效果.     

产品数据模型视图映射的矩阵描述

将产品数据模型表示为包含数据对象和关系对象的树状结构，并用矩阵的形式加以描述。认为产品数据模型由以设计视图为核心的各个视图组成，产品数据模型在视图上的投影是同构结构树，也用矩阵的形式加以描述。由此推导出两模型视图间的映射矩阵、交矩阵和并矩阵，并作为进一步理论研究和应用的基础之一。     

支持工业设计的产品族结构模型研究

为构建支持工业设计的产品族结构模型,对产品工业设计与工程设计功能进行了对比研究,提出了一种多视图结构模型。该模型包括通用结构视图、控制结构视图和存储结构视图。通用结构视图采用了层次结构和属性表的方法构建,定义了产品族形态的概念结构;控制结构视图由工业设计控制结构元素构成,并与通用结构视图中的结构和元素映射,定义了产品族工业设计变型控制策略;存储结构视图中引入物理部件与逻辑构件、组成关系与引用关系,定义了产品族工业设计信息的组织方式和存储策略。最后,综合三个视图并用手机的产品族设计实例,分析了该模型在设计中的应用。     

产品生命周期中的单/多层BOM表示与应用

在产品生命周期中，BOM作为描述产品结构与配置关系的表单，以多视图形式描述了产品形态的变化过程。许多文献对产品生命周期中BOM的某一视图或某几个视图进行了表述，但对产品生命周期BOM全过程的演进与内在联系，还缺少详尽的研究。本文提出一种面向产品生命周期管理的单层BOM基本视图和多层BOM表达技术，揭示了产品生命周期中BOM多视图的内在联系，并在汽车产品的生命周期管理中得到应用。     

面向生命周期的绿色产品集成模型的研究

绿色产品集成模型的建立是面向生命周期的绿色产品开发的前提。在分析绿色产品生命周期信息基础上，提出了基于产品结构的多视图集成模型，通过主视图向应用视图的信息映射，满足了生命周期各使能工具的信息需求，同时维持应用信息的差异性和关键性，并对该模型体系的实现提出了具体实施思路。     

基于零件库标准的产品信息建模技术

基于STEP标准对产品全生命周期信息进行规范化描述，是产品信息交换的基础，但高层次语义描述能力较弱。零件标准（PLIB，ISO13584）从设计方法学角度出发，研究零件定义与产品无关时，零件库信息在计算机中的合理表达与交换，实现企业资源共享。PLIB通过总模型类，功能模型类和功能视图模型类及其结构，来表示产品开发设计方法和产品多域多级别视图。本文重点给出了产品几何视图信息建模，为产品其他视图的建立提供了一种方法。     

支持产品全生命周期的产品数据框架研究

针对STEP标准中对产品全生命周期数据描述的不足，在对产品数据元模型以及基于元模型数据集成方法讨论的基础上，建立了产品构成模型和产品数据分类模型，在此基础上提出了支持产品全生命周期的产品数据框架，并通过一个具体的产品实例来验证此框架的可行性。     

支持全生命周期管理的产品建模方法

针对目前产品建模中的不足,提出一种按照产品生命周期不同阶段建立产品信息模型的方法。该方法完成了不同阶段视图模型的定义,借助IDEF1X方法,实现了产品生命周期中不同信息之间各种关联关系的表达,能够从全局角度对产品信息进行定义和管理,可有效支持产品生命周期管理(PLM)。     

基于产品分解结构的复杂产品工作分解技术研究

为保证复杂产品研制工作分解的全面和彻底,提出了基于产品分解结构（PBS）的复杂产品研制工作分解技术。在适合复杂产品研制工作分解的PBS模型、工作分解结构（WBS）模型和WBS元模型的基础上,通过对PBS-WBS映射类型的分析、映射模型的定义、映射矩阵的编制和映射规则的建立,按层次分阶段逐级完成了从PBS到WBS的映射,实现了WBS的快速构建,从而以统一规范的方法保证了复杂产品全生命周期技术视图向管理视图高效且准确的转换。在此基础上开发了原型系统,以运载火箭为应用对象对系统进行了验证。     

产品全生命周期信息模型研究

为了建立完整、可重用、高度一致的产品全生命周期信息模型,提出了一种产品全生命周期模型的体系框架。该框架由面向产品生命周期的过程模型、扩展企业资源模型和产品信息模型组成。重点对组成产品生命周期的需求分析阶段、概念设计阶段、工程设计阶段、产品制造阶段及产品支持服务阶段各模型的组成、表达及其各阶段模型的演化过程进行了研究。在此基础上,提出了基于应用层、服务层和数据层的3层信息体系结构的产品全生命周期信息集成框架,支持网络环境中产品数据分布式互操作。     

产品全生命周期中面向客户服务的产品模型

将产品全生命周期划分为需求分析、概念设计、工程设计、加工制造、服务支持五个阶段,按照所划分的阶段,提出包括产品需求分析模型、概念模型、设计模型、制造模型和服务支持模型的体系框架,同时研究了各阶段模型之间的转换、集成、互操作方法。在此基础上,重点对产品生命周期中的产品服务支持阶段的模型进行了描述,提出了产品服务支持阶段的模型包括产品服务模型和客户信息模型,研究了从产品的其他阶段模型转化和构成产品服务模型的方法。     

生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式研究

在分析当前制造企业产品生命周期管理面临的挑战与现有制造服务模式不足的基础上,针对复杂产品生命周期数据呈现的大数据特性,提出一种生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式,并设计了一种体系构架。以产品生命周期为主线,提出并详细阐述了生命周期大数据驱动的智能制造服务新模式的关键技术体系与实现框架,包括制造和运维动态数据驱动的产品与服务设计、实时多源数据驱动的生产过程分析与优化、面向服务的运维数据故障演化分析与预测等。通过上述体系构架及关键技术的实施,可有效促进生命周期各阶段数据和知识的集成应用,进而构建一种产品设计闭环创新、生产过程实时优化、运维服务动态预测的产品生命周期管理与运作机制,以提升全制造流程和全生命周期管理的智能决策能力。所提体系和框架可为生命周期大数据驱动的智能制造服务研究和应用提供一种参考模型。     

基于FPBS的工程机械产品结构配置模型的建立

产品配置和集成管理是复杂产品设计数据和工艺数据管理的核心技术,以液压挖掘机为范例,首先研究了从利于产品设计的管理角度出发,如何基于功能-原理-行为-结构(FPBS,Function-Principle-Behavior-Structure)构建工程机械产品族结构配置标准化模型;分析了工程机械实际生产过程中需要构造的部件焊接配置模型和产品装配配置模型与产品结构配置模型的关系;提出了工程机械产品族结构配置模型建模过程图。通过科学的产品配置和集成管理的有效手段能够提高企业产品研发水平以及实现从产品销售、设计到生产过程的全线支持和提供整体解决方案。     

面向大批量定制的产品开发设计方法研究

面向大批量定制的产品开发设计过程可重组为创造性的开发过程和敏捷性的设计过程，产品族主结构、零部件的主模型和主文档是开发过程的结果，也是设计过程的基础。根据订单要求，通过主结构进行配置设计，确定定制产品结构；通过主模型和主文档进行变型设计，派生出定制产品零部件的工程图、工艺过程规划和NC程序等，达到定制产品快速设计的目的。提出了一种大批量定制产品族的模块化开发方法和定制产品快速设计方法，给出了工业汽轮机定制产品的开发设计实例。     

基于DD-RCM和集控Petri网的产品生产过程研究

提出一种描述以及优化企业产品生产过程的方法。首先，JEBDD—Rc方法建立企业产品整个生命周期的模型，并将DD—RC模型转换为集控Petri网模型；其次，根据Petri网模型确定出企业生产过程中各种活动之间的选择、冲突、同步和并发关系。进一步用关联矩阵的重组算法对各种关系加以描述。再次，对企业生产过程进行优化和整合。最后，以产品生命周期模型为例，阐明了本文方法的可行性及有效性。     

产品需求获取及其结构化建模方法

产品需求源自于产品生命周期的各个阶段,而经过明确定义和分解的产品需求,又是产品开发各个活动的设计目标。研究了产品需求的获取方法,通过对用户需求、产品开发过程及其各个应用系统的相关活动和数据的分析,建立设计系统和产品本身之间的联系,获取产品开发活动的设计需求信息;探讨了基于产品结构和产品开发过程的产品需求结构化建模方法;采用形式化描述语言EXPRESS－G,建立了一种相对通用的产品需求信息模型,以及产品、产品需求与设计活动之间的联系。     

基于元模型的产品全生命周期信息模型研究

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在分析产品元数据语义关系的基础上,从结构层、过程层和表达层描述了全生命周期信息模型,提出了基于属性、约束和操作表达的信息模型,分析了元模型扩展机制与领域模型建立方法,并以汽车减震器为例,阐述了信息模型的建立方法与应用。

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