结构化多视图工艺设计关键技术研究

为了满足制造企业对工艺设计系统的差异化需求,提出了结构化工艺的多视图设计思路。通过对结构化工艺的多视图设计模式、工艺数据的多视图展现模式以及视图间关联互动技术的研究,提出了二元体集合的模型结构、多视图间工艺数据的交换标准,实现了以模型驱动、XML文件进行多视图间数据转换的工艺设计模式,保证了工艺数据的准确性。     

全三维数字化产品与工艺设计数据质量控制体系研究

近年来,数字化技术以及基于模型定义(MBD,Model Based Definition)技术促使现有的设计和工艺由二维向三维、由纸质向数字化、由离散向集成、结构化转变,这对设计、工艺等数据质量提出了更高的要求。通过对企业业务和三维数字化产品与工艺设计数据的研究,综合数字化系统和标准化建设,提出了数据质量的综合控制体系。规范了产品与工艺设计数据集及其检查要求,建立了数据的软件检测系统,运用结构化技术实现了数据规范性在设计和工艺软件中的自动保障。最后,在典型产品研发中验证了该体系的有效性。     

产品多学科协同设计中的一致性维护方法

针对产品多学科协同设计的多域性、多视图性和动态性等特点,研究了多学科视图模型间的关联和协调方法,提出了一种融合功能、行为和结构等的多学科约束-关系网络模型,定义了结构关系集和语义关系集,通过综合应用关系、约束、语义推理及项目管理等多种途径和方法进行了多学科视图模型间的静态和动态协调,进而实现了多学科视图模型间的一致性维护,并以减速器为例进行了分析和说明。     

钢铁企业多视图能耗模型体系结构研究与应用

为实现钢铁企业能源系统的信息集成、功能集成和逻辑集成,针对已有能耗模型的局限性,提出一个多视图能耗模型体系结构。该体系结构是一组模型和方法的集合,包括数据视图、工序视图和分厂视图的形式化表示,以及工序视图和分厂视图中层次的形式化。为实现多视图能耗模型集成的多视图关联,提出了保证多视图能耗模型一致性的条件。基于所提体系结构,提出了钢铁企业多视图建模方法,将该体系结构中的数据视图、工序视图和分厂视图用不同的建模方法予以实现。基于所提体系结构和建模方法,开发了某大型钢铁企业多视图能耗信息系统,说明了所提方法的有效性,可为系统节能提供决策支持。     

基于多视图的快速扩散制造任务关联网络构建方法研究

研究了面向复杂武器装备快速扩散制造中的子任务间关联关系构建方法,提出了扩散制造任务关联网络模型的构建方法,定义了基于结构域、功能域、工艺域和管理域的扩散制造任务多视图模型,给出了基于多视图的扩散制造任务关联关系分析原理,实现了对不同粒度的扩散制造子任务间关联关系的定性、定量的分析,最后,通过实例验证了该方法的有效性。     

基于本体的产品综合设计多视图模型研究

为满足产品综合设计过程中对可靠性、维修性、保障性数据及知识的共享需求,分析了综合设计过程中结构视图、功能视图,以及可靠性、维修性、保障性视图之间的相互关系.针对多视图模型不能很好地支持可靠性、维修性、保障性领域知识描述及共享的问题,提出了以产品与故障为核心的参考本体,进而构建了基于本体的性能与可靠性、维修性、保障性综合设计多视图模型框架.利用转换矩阵描述了多视图之间的映射机制.最后,给出了该模型在产品寿命周期管理系统中的实现方法,并以基于TeamCenter的性能与可靠性、维修性、保障性综合设计平台为例进行了应用验证.     

面向三维工艺设计的PBOM 建模方法研究

文中针对三维工艺设计模式应用过程中的工艺数据管理问题,提出了一种面向三维工艺设计的工艺物料清单(Process Bill of Material, PBOM)建模方法,以该方法形成的PBOM可实现三维工艺模型等工艺数据的一致性和有效管理.分析了三维工艺设计数据管理需求,给出了PBOM的形式化描述及其模型,论述了基于装配结构树驱动PBOM节点生成、基于三维工艺索引文件实现PBOM节点与三维工艺数据关联等关键技术.文中提出的PBOM建模方法对产品数据管理系统中的三维工艺设计数据管理模块开发具有指导意义.     

敏捷供应链集成化建模方法

提出了基于递阶控制思想和多视图建模原理的敏捷供应链总体模型，建立了敏捷供应的多视图模型，分析了各视图模型的特点以及各视图间的关系，并给出了一个实际应用案例。     

基于多视图模型的产品多学科协同设计研究

提出一种基于多视图模型的有效支持分布式多学科协同设计的框架结构。引入共享组件及学科Agent的概念，学科Agent通过对组件的继承与组合来构建产品的多视图模型。介绍了在不同学科模型的组件间通过功能、行为和结构等建立多层次的动态约束关系的方法，由此实现产品的多学科模型间的关联及一致性的维护。分析讨论了多个学科Agent间协商的知识级语义模型和交流机制，使设计者之间实现语义信息的交流和协商。     

基于批次的流程行业物料清单集成技术

针对流程行业的特点及其在物料清单集成管理方面的需求,在分析流程行业物料清单多视图形态及映射逻辑关系的基础上,提出了基于批次的物料清单多视图转换映射方法。通过将物料批次与产品类型、应用域和生命周期相关联,定义了继承单元、替代单元、衍生单元和聚合单元及其转换映射函数。通过辨识物料清单多视图的批次属性特征,提出了物料清单多视图间的结构转换和数据映射算法,实现了物料清单多视图的转换映射,并通过企业的实际应用进行了可行性和有效性验证,进而建立起面向流程行业的物料清单多视图集成应用模型。     

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。     

基于模型定义的飞机装配工艺信息建模

为了实现基于模型的定义技术在飞机装配工艺设计中的全面应用,摆脱数字量和模拟量共存的数据传递局面,建立了面向装配工艺设计的MBD模型。通过对飞机装配工艺设计过程进行分析,将装配工艺信息分为装配工艺结构、工艺特征、附加工艺特征和工艺配套信息四类。根据信息构成不同,为各类工艺信息定制有针对性的映射算子,建立设计模型向装配工艺模型的映射关系。采用多视图的方法,对装配工艺信息集成模型进行表示和管理,并将其划分为核心层、工艺扩展层和应用层。最后,利用开发的建模工具集建立了某机型舱门的装配工艺信息MBD模型。     

基于MBD的工艺过程建模及其设计系统

对整个工艺过程的相关数据进行定义与组织,将工艺信息集成在工艺模型上,使工艺模型成为工艺过程的数据核心,消除了工艺过程中各环节的信息传递壁垒。开发了基于MBD的工艺模型设计系统,对工艺模型非几何信息进行快速、规范的定义,对几何信息进行三维标注,并采用了基于捕获视图的方法进行定义,实现与非几何信息的有效关联,最终生成三维可视化工艺文件,提高了产品三维工艺设计和数据管理的效率。     

机电项目管理中的多视图及其映射方法研究

从项目集成管理的需要出发,提出了基于多视图的产品研发过程管理概念,并给出了视图的划分,为了保证各视图中项目信息的一致性和提取项目信息的有效性,探讨了多视图间的数据映射关系和视图结构关系,给出了多视图之间的映射方法,并以机电产品为例,利用工程数据库技术实现了研发项目管理中的数据映射关系,最后详细地阐述了产品视图到过程活动视图的转换过程。     

基于多色集合的工艺动态场景映射技术

针对工艺信息自身的多样性和动态性特点,利用多色集合理论表达元素性质及其之间约束关系的特性,基于工艺流模型的工艺信息表达方式,以工艺活动为单元对工艺信息进行具有过程特性的组织,并定义工艺信息之间的约束关系,对工艺信息进行完整且可表达复杂约束的描述.以此为基础进行工艺动态场景间的推理矩阵建立及运算,提出动态场景的工艺信息多视图推演方法,从而提供工艺流模型中的各属性信息的多视图视角,对完整工艺信息进行灵活的、满足不同约束和层次的映射和提取,以适应不同系统对工艺信息的查看和集成应用的要求.     

制造工艺知识建模与应用研究

结构化的工艺知识库是实现智能工艺设计系统的基础。因此,迫切需要对工艺知识进行结构化建模。本研究首先建立了产品信息模型与工艺信息模型,并用系统建模语言Sysml进行了表达。在此基础上,建立了包含工艺路线知识和工艺参数决策知识的工艺知识模型,并提出了与典型产品相关联的工艺模板知识表达模型。本研究开发了面向典型产品的工艺知识建模管理系统,并以某阀体的机加工工艺设计过程为例,对工艺知识建模方法进行了验证。     

面向复杂产品的多BOM转换建模与实现

针对复杂产品开发过程中各部门间的信息孤岛问题,建立了一种BOM多视图转换的形式化模型.基于产品结构定义了节点、关系和BOM,以及节点的操作方法;提出继承部件、关键部件、外协部件、虚拟部件和中间部件等五类部件的转换规则,论述了从EBOM到PPBOM、从PPBOM到MBOM的转换过程,实现了BOM的多视图转换.该模型应用于某制造企业的产品数据管理系统,保证了开发过程中产品数据的一致性与准确性.     

虚拟仪器远程测控系统的一种新模型

为了在零网络编程的情况下实现虚拟仪器的远程测控,通过对虚拟仪器技术和网络技术的研究,提出了一种采用B／S结构并基于Applet与Servlet的虚拟仪器远程测控系统模型。运用UML“4＋1”视图模型进行了系统用例视图、逻辑视图、进程视图以及部署视图的设计,并在设计中详细讨论了系统的网络交互和数据传递。虚拟仪器远程测控系统具有零网络编程和零虚拟仪器软件修改的特点。应用实例表明该系统模型可以实现实时远程测控。     

非结构化工艺数据转换方法研究

针对非结构化工艺数据存储分散,重用率低的问题,提出以XML作为过渡的数据转换方法,通过分析非结构化工艺数据结构,提出基于分治法的数据抽取策略,利用可扩展标记语言进行工艺数据描述,建立XML描述与工艺信息模型之间的映射关系。此方法在一定程度上有效解决了传统手工数据转换效率低,成本高,一致性差等问题。     

基于流程的复杂产品结构化装配工艺设计技术研究与应用

针对复杂产品装配工艺设计过程复杂和逆向工艺信息管理困难的问题,在分析复杂产品装配工艺信息业务流程的基础上,建立了基于流程的结构化装配工艺模型,提出一种基于流程的结构化装配工艺设计方法,给出了基于实例的装配工艺复用、基于模板的装配工艺设计、面向装配生产现场的逆向工艺信息控制、结构化装配资源管理等关键技术的实现方法。最后开发软件系统并进行了工程应用,验证了方法的可行性。