结构工艺样机全流程贯通关键技术研究与应用

实现基于统一三维模型的设计、工艺及制造的全流程贯通,是复杂电子装备结构工艺样机研发模式发展的重要方向.它对于提高研制质量、缩短研发周期、减少设计差错等具有重要的意义.文中分析了复杂电子装备结构工艺研发过程中存在的问题,结合复杂电子装备的研制特点,提出了基于统一模型的复杂电子装备结构工艺数字样机全流程贯通研发新模式,对面...     

面向多学科协同开发领域的集成建模方法

为实现复杂产品研发过程中不同学科的信息共享,消除系统集成、协同仿真和系统优化的障碍,提出了基于本体元模型的数字化样机构建方法.分析了基于本体元模型的多领域集成建模的可行性,利用统一建模语言的扩展模型构建了本体的元模型核心包;基于本体理论分析了复杂产品协同开发领域的概念及其关系,构建了多学科协同领域信息集成框架;基于本体元模型建立了涵盖产品定义信息、研发方法信息和研发流程信息的数字化样机模型,支持产品在研发过程中的多抽象层次演化、多粒度层次分解和多学科协调优化,控制复杂产品的整个研发过程.以有源相控雷达为例对所提方法进行了说明.     

工业4.0下雷达产品研制数字化应用分析

大型相控阵雷达装备的研发是一个复杂的系统工程,随着电子装备性能要求的日益增加以及更新换代的不断加快,传统的研发模式已经无法满足市场需求,需结合先进的设计方法和信息化技术进行数字化研发模式变革。文中结合雷达电子装备的研制特点,研究了基于模型的企业(Model-based Enterprise, MBE)、基于模型的系统工程(Model-based System Engineering, MBSE)的数字化样机协同研发、产品数字化维护与健康管理、智能车间等关键技术,并基于工业 4.0 的体系框架提出了产品研发创新和产品生产技术优化两个维度的应用设想,对复杂电子装备的智能化和定制化研发具有重要参考意义。     

复杂产品协同制造支撑环境技术的研究

简要描述了复杂产品协同制造支撑平台的系统组成、系统集成技术及其主要技术特点。重点介绍了目前自行开发成功并初步应用的多学科复杂产品虚拟样机工程支撑平台及其关键部件。该平台的新技术包括：①基于多约束条件下项目进度管理与优化为核心的项目管理技术，支持复杂产品虚拟样机工程全生命周期的管理与开发；②基于HLA／XML／Web中间件技术的多学科领域CAx／DFx工具集成方案；③符合OMG／MDA体系结构、面向组件技术、面向多学科领域的复杂产品虚拟样机高层建模语言；④基于组件技术、元模型技术、状态机理论的多学科虚拟样机协同建模与协同仿真；⑤基于HLA／VR／GIS的2D／3D可视化；⑥基于PDM技术、XML规范，面向服务的模型库管理系统；⑦基于仿真组件模型的虚拟样机仿真模型快速组装。     

多Agent的产品协同商务建模技术的研究

大型的复杂系统的建模多采用多Agent技术,在分析多Agent产品协同商务系统的基础上,提出了基于流程的多Agent产品协同商务模型和改造的基于流程的协同商务多Agent模型.     

异构平台下协同设计技术研究

在分析了协同设计对某装备设计与制造流程意义的基础上,提出了异构平台下基于特征代理机制的协同设计体系结构,并对其关键技术-协同感知技术、冲突检测与消解策略和协同中的一致性管理,做了重点论述.论述的框架与关键技术建立了协同设计系统CoopCAD,解决了异构平台实时协同过程中的难点问题.     

军用电子产品数字化协同设计平台研究与应用

针对复杂军事电子产品研制过程中存在的物料清单（Bill of Material, BOM）准确率低、多专业协同难度大、技术状态变更频繁等问题,采用基于模型定义（Model Based Definition, MBD）技术建立全三维、一体化协同研制环境,围绕多专业在线协同设计、一体化BOM管理、三维工艺可视化、企业级基础资源库等关键技术开展研究,配合MBD标准规范、业务流程优化等保障措施,有力支撑新研型号产品全三维一体化研制模式落地,为企业研制模式数字化转型提供有益参考。     

仿真网格中协同建模网格服务研究及实现

为了将建模/仿真/项目管理技术协同,集成地应用于复杂系统虚拟样机的全生命周期,给出了仿真网格原型系统体系结构.介绍了六类典型协同建模网格服务及其应用门户的实现方案及应用方式,实现了协同建模环境中计算资源、模型资源、数据资源的共享,以及多媒体研讨厅环境和二维/三维可视化功能的网格化集成,以此支持基于广域网的复杂产品虚拟样机协同设计过程.该原型系统已在有关项目中得到应用验证.     

基于虚拟样机的发射设备协同设计与仿真技术研究

利用虚拟样机技术进行装备协同设计是一种基于集成化产品和过程开发策略的新方法。以典型防空武器系统的发射设备为研究对象,分析了其虚拟样机的定义与分类方法,提出了一套发射设备协同设计总体构建的研制流程,结合发射设备随动系统实例进行分析,用于指导在工程设计与制造前的仿真与验证工作,对未来防空武器系统其他分系统优化设计提供借鉴与指导作用。     

基于指标参数依赖关系动态响应的研发流程模型

针对复杂产品多层次、多冲突、多迭代的协同开发特点,提出一种基于指标参数依赖关系网络动态响应的复杂产品研发流程模型.探讨了指标参数之间依赖关系的分析方法,并将其分为兄弟组件之间的依赖关系和父子组件之间的依赖关系两种类型.针对两种类型分别提出基于设计结构矩阵的兄弟组件之间的指标参数依赖关系分析方法和基于关联矩阵的自顶向下的父子组件之间的指标参数依赖关系分析方法,并建立指标参数依赖关系网络;面向多学科协同设计提出基于数据和消息驱动的研发流程执行机制,以T/R研发流程为例说明了动态响应的研发流程模型.     

军用电子装备三维工艺设计标准体系研究

文中针对军工电子行业实施三维数字化研发模式所面临的标准缺失问题,开展了军用电子装备三维工艺设计标准研究.在分析军工电子行业三维工艺设计标准化需求和标准制定现状的基础上,构建了军用电子装备三维工艺设计标准体系,包括工艺基础标准、专业工艺设计标准和工艺管理标准,并以此为基础开展了相关标准的编制工作.本系列标准的编制与实施对规范军用电子装备三维工艺设计,提升军用电子装备制造业数字化研发水平有着重要的意义.     

液冷冷板流道洁净度控制技术研究

现代电子设备中大量采用冷板类构件,而冷板的冷却流道排布密集,结构复杂,内部洁净度一旦失控,液冷系统堵塞、泄漏等故障就将发生,严重影响电子设备的正常工作运行。为提高液冷系统密封性及运行可靠性,针对液冷冷板制造加工过程的污染高风险工序环节,开展机加工过程防护技术、高效清洗技术和流道洁净度检测技术相结合的全过程污染控制技术研究。试验验证和电子设备研制实践表明,采用该控制方法可有效控制加工过程的切屑、油污、切削液等各类污染物残留,有效提升冷却系统的整体洁净度。     

CNC programming system for complex components based on KBE within integrated environment of CAD/CAPP/CAM

To promote the research and development of modern digital and intelligent manufacturing technology and overcome shortcomings of computerized numerical control(CNC) programming for complex components, an innovative idea has been proposed to introduce knowledge based engineering (KBE) into the field of CNC programming within the integrated environment of CAD/CAPP/ CAM. This paper constructs the architecture of CNC programming based on KBE within CAD/CAPP/CAM and explores the key technology of applying KBE to CNC programming — knowledge representation, knowledge acquisition, knowledge reasoning, and generalized knowledge base system of CNC programming. The integration of the CAD/CAM system and the CAPP system of enterprises has been achieved by taking the powerful CAD/CAM system of UG NX as a platform. The prototype system of CNC programming for complex components based on KBE within CAD/CAPP/CAM has been developed by means of UG/Open,VC ++ 6.0, and SQL Sever 2000. Finally, a frame example, one of the complex components of a marine diesel, is presented, and the academic production and the intelligence of the system are verified.     

基于OPN的FMS单元控制器设计

分析了在递阶控制体系下FMS单元控制器的功能与结构。基于面向对象的思想,从设备层到工作站层再到单元层逐步扩展,建立了FMS的面向对象Petri网(OPN)动态模型,在此模型基础上,增加与系统调度和实际设备监控相关联的设备状态库所、控制库所和决策库所,使其扩展成为运控OPN。以运控OPN为核心并结合其他功能模块给出调度与控制集成的单元控制器软件结构,按照这种结构开发FMS单元控制器,并应用于北京交通大学教学型FMS。     

复杂电子装备制造数字化实现的探索与研究

复杂电子装备的制造面临着诸多难题,如流程不够灵活、系统不够柔性、自动化水平低、数据众多、缺乏有效的分析手段等,难以适应瞬息万变的市场。文中从数字化工厂实现的逻辑出发,以雷达电子装备制造的数字化实现为例,分析了复杂电子装备行业的特点及管理困境。依据业务流程的梳理、问题和改善方向的权重分析,得出改善方向的评价等级,形成了数字化工厂实施步骤的建议。最后对复杂电子装备制造数字化实现的实施路径进行了探索和研究。该研究为其他制造企业的数字化实现提供了借鉴。     

基于数字孪生的数控设备互联互通及可视化

全球制造业正在向着智能化、规模化的方向快速发展,但是数控设备之间存在数据接口不统一、设备数据交互困难、现场设备状态监测成本较高等难题。现提出一种基于数字孪生的数控设备互联互通及可视化技术,首先利用三维激光扫描技术构建车间数控设备数字孪生模型,通过OPC UA通讯构架读取数控设备的实时运行数据,并转化格式后存入数据库作为指导虚拟现实引擎的源数据,使用Unity数据驱动引擎去驱动数字孪生模型,从而实现物理模型与数字孪生模型的同步运动。最后,对车间数控设备的生产过程进行了数字孪生技术的实现,验证了所提方案的有效性和正确性,为面向互联互通的数字孪生数控设备提供了技术支持。     

数控车间信息集成技术研究

在分析数控车间生产管理的业务流程及车间硬件环境特点的基础上,构建了车间制造执行活动集成框架及执行信息流程模型.提出了基于Web服务和组件技术的数控车间数字化信息系统集成解决方案.应用分布式组件对象模型的组件技术设计了功能构件,并加以封装以实现系统内各功能模块的集成;系统与外部环境集成采用基于标准Web服务接口的方式,通过设置信息访问器和发布器来实现.开发了一个原型系统.实践证明,该系统不仅能实现车间信息的内外部集成,而且具有良好的可扩展性、可重构性和易维护性.     

电子式互感器数字接口的研究与设计

数字化变电站中电子式互感器与二次设备的数字接口是变电站自动化技术的一个关键点,该文分析了电子式互感器标准和IEC61850标准中对数字量输出的要求,并给出数字接口数字量通信帧的实现方案。在此基础上,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理（DSP）技术的接口设计方案,详细介绍了硬件和软件设计方法。试验结果表明,该方案可以很好地实现数字接口。