基于模块化工作流技术的生产管理系统研究与实现

工作流技术作为一种成熟的技术,已经在各种领域得到广泛应用。论文提出一种基于模块化思想的工作流系统,结合企业实际需求,研究并设计了一种基于模块化工作流技术的生产管理系统。该系统可重用性和可配置性强,可灵活应用于不同的产品生产管理系统。通过对实际企业的开发应用,证明此研究方法的有效。     

工程机械参数化异构设计技术研究

为实现工程机械产品面向用户需求的快速定制,本文提出工程机械参数化异构设计方法.总设计师在产品配置系统中结合工程实际需求和业务经验选择配置组件模块,完成产品框架结构的个性化定制;下级设计员根据配置信息和设计经验,从参数化零组件模型重用库中调用元件完成组件框架异构设计.研究了基于事物特性表的产品配置和基于参数化重用模型的组件异构设计技术.最后以液压支架的快速定制为例验证了相关技术的可行性、有效性.     

动车组转向架模块化产品平台设计

研究了模块化产品平台的设计方法,并构建了动车组转向架模块化产品平台。从客户需求出发,通过分析需求-模块的映射关系和模块之间的影响关系,得到模块变异指数和模块传播指数,基于模块变异指数和传播指数识别出产品平台元素;在企业已有模块实例基础上,利用模糊聚类、层次分析法和基于遗传算法优化设计对产品平台元素进行设计。以动车组转向架为对象构建了产品平台,验证了方法的有效性。     

面向大批量定制的电声产品设计技术研究

为了满足客户对微型电声产品的个性化需求,提高企业产品的设计效率,提出一种面向大批量定制生产、结合配置设计技术和基于实例检索技术的产品设计方法。该方法将产品设计过程分为两个阶段,首先采用基于规则的配置技术,从企业产品的通用产品结构模型按照客户要求配置出新产品结构,然后应用基于实例检索技术从产品实例库中搜索出相似的产品供用户做变型设计参考。阐述了该方法的核心概念和原理,给出了对象模型以及算法流程。与传统的设计方法相比,该技术能有效地缩短产品开发周期,满足企业大批量定制生产的需要。最后,介绍了该技术在某微型电声企业的产品创新设计系统中的应用。     

桥式起重机的模块化配置设计研究

为实现桥式起重机各级功能部件的选型优配设计,提出模块化配置设计方法。对模块化配置设计的关键技术模块划分进行了研究,阐述了基于公理化设计和对象建模理论构建的模块化配置设计表达模型,基于顾客需求分析对桥式起重机的功能结构进行合理的模块划分,依据顾客需求与机械产品性能的关系度最佳值选取最佳匹配实例。模块化配置设计的实现可以保证起重机产品的功能和结构设计具有很大的灵活性和应变性,提高了桥式起重机产品设计的效率。     

面向客户的模块化产品族动态规划的研究

为实现产品平台规划动态设计的理念,提出了模块化配置设计方法.模块化配置设计的实现可以保证产品的功能和结构设计具有很大的灵活性和应变性,提高了产品的设计效率.模块化设计作为产品设计一种方法,在未来的应用中将会起到重要的作用.根据顾客需求与技术性能的关系矩阵、技术性能和模块系列的矩阵转化,得到了优化设计的数学模型并阐述了产品的设计过程日益突出的动态性能的研究,分析了产品的平台规划.     

基于知识管理的并纱机模块化配置系统研究

介绍了模块化配置设计知识的分类和获取,并阐述了基于公理化设计和对象建模技术的模块化配置设计知识表达模型与配置过程模型,应用此设计思想在PDM平台上开发了并纱机模块化配置系统,并给出其应用实例.     

面向大规模定制的配置设计技术研究

为了研究基于模块化产品族大规模定制的配置设计，探讨其实现方法，在分析大规模定制生产模式所具有的设计和定制分离过程特点的基础上，提出了基于产品族的配置设计过程及其方法。通过分析由零件族和装配体族构成的配置模型，建立了基于事物特性表的产品族组织方法；剖析了客户驱动的定制过程，形成了包含需求和工程两个处理环节的配置设计过程以及环节之间的映射方法；通过建立需求和工程配置模型，应用基于图表示的配置推理方法，实现了产品的定制配置。最后以自行车为例演示了配置设计方法。     

考虑企业资源配置的产品模块化规划

为满足客户多样化需求,研究了供应商等外部资源参与企业产品平台规划的问题。首先分析了客户需求、协同供应商与产品结构复杂度、品种、批量等定制化参数之间的关系,介绍了产品定制类型量化评价指标,阐述了定制化类型与产品平台、模块化之间的内在关系。介绍了跨企业产品协同的产品平台开发过程,鉴于客户需求和供应商等企业外部因素,提出了模块化产品平台规划的方法,以及基于模糊聚类分析和复合阈值进行模块划分和方案评价的方法。最后以平面铣床跨企业产品平台设计为例,验证了上述方法的有效性。     

产品族模块化设计与平台配置的主从关联优化

为了在产品族设计中的模块化过程中协同考虑产品平台配置,对模块化设计和平台配置的关联优化进行研究,提出一种基于主从对策的决策机制,构建了一个0-1非线性双层规划模型,该模型体现了模块化设计为主、产品平台配置为从的主从关联关系。根据模型特点设计了一种嵌套式遗传算法和结合问题特色的染色体处理策略。将模型应用到一个汽车产品平台案例中,并将优化结果与基于单层规划的两阶段方法和集中制方法进行比较,证明了所提方法的合理可行性。     

基于可拓理论的绿色制造实施方案设计

针对目前企业实施绿色制造缺乏决策支持方法的问题,充分利用历史成功实施案例,面向知识表达与重用,提出了一种基于物元模型和可拓理论的绿色制造实施方案设计方法。分析了绿色制造实施方案的知识结构,提出了基于物元模型的实施方案知识表达方法;在此基础上,基于可拓理论提出了绿色制造实施方案设计流程,利用关联函数对历史相似实施方案进行基于距的实例检索,利用可拓变换和可拓逻辑推理将检索获得的实例修改为满足企业需求的实施方案。结合某机床制造企业的绿色制造实施方案设计实践验证了所提出方法的可行性和有效性。     

基于模块可拓性的产品配置设计

为提高设计效率和设计知识的重用度,实现产品的低成本快速响应设计,提出了一种基于面向对象的配置设计方法,并对其可拓性进行了研究.形式化表达了基于面向对象的模块、产品配置和配置产品等基本概念;对应于物元模型,建立了模块模型,研究了模块的数据可拓集和模块调节的方式.在对客户需求进行分析的基础上,根据模块的可拓性,从定性的角度找到和目标特征匹配的模块,再以定量的方式实例化模块的特征值,得到模块实例,并将其组装成最终产品.最后,给出了基于模块可拓性的配置设计方法在某装配生产线的操作台架设计中的应用实例.     

中性工艺信息模型研究

鉴于传统卡片式工艺数据组织模式和以工艺卡片为蓝本的工艺数据库的内容和数据存储模式存在诸多弊端 ,未能发挥出工艺信息的最佳效应 ,本文提出中性工艺信息模型。该模型突破卡片或简单数据表的数据组织模式 ,强调工艺信息本身以及工艺信息内容之间的内在联系 ,有利于数据一致性维护、数据重用、数据交换 ,以及各工具模块之间数据模型的统一 ,具有较强的通用性、完整性、可包容性和可扩充性     

3D-based reconstruction using growing neural gas landmark: application to rapid prototyping in shoe last manufacturing

Customizing shoe manufacturing is one of the great challenges in the footwear industry. It is a production model change where design adopts not only the main role, but also the main bottleneck. It is therefore necessary to accelerate this process by improving the accuracy of current methods. Rapid prototyping techniques are based on the reuse of manufactured footwear lasts so that they can be modified with CAD systems leading rapidly to new shoe models. In this work, we present a shoe last fast reconstruction method that fits current design and manufacturing processes. The method is based on the scanning of shoe last obtaining sections and establishing a fixed number of landmarks onto those sections to reconstruct the shoe last 3D surface. Automated landmark extraction is accomplished through the use of the self-organizing network, the growing neural gas (GNG), which is able to topographically map the low dimensionality of the network to the high dimensionality of the contour manifold without requiring a priori knowledge of the input space structure. Moreover, our GNG landmark method is tolerant to noise and eliminates outliers. Our method accelerates up to 12 times the surface reconstruction and filtering processes used by the current shoe last design software. The proposed method offers higher accuracy compared with methods with similar efficiency as voxel grid.     

基于扩展域结构模板的产品配置建模

为有效支持大批量定制的产品配置,提出了基于扩展域结构模板的配置建模方法.该方法首先在域结构模板中引入产品制造过程信息,得到包含产品功能、载体和制造过程信息的扩展域结构模板.在此基础上,通过拓展其载体和制造过程节点,并采用有向图提取和表达上述元素间的关系,生成了包含产品族载体和制造过程信息的配置模型.所得模型在支持企业配置出个性化设计方案的同时,保证了配置方案具有制造成本低和制造周期短的特性.最后,以转子式蜂鸣器为例,初步验证了配置建模的方法.     

支持产品设计的知识仓库框架研究

为满足产品快速定制设计过程对知识的配置、组织、获取和重用的要求，构建了基于知识仓库的知识管理框架。在对产品信息模型的定义基础上构建了由产品需求决策知识、产品结构知识、产品配置知识、产品特征知识和产品设计资源组成的知识仓库知识结构，并且将机器学习中的决策树和加权聚类算法用于知识推理和设计决策过程中，将Web Service技术运用于异构CAD系统和知识仓库数据交换，
实现了基于异构CAD平台的分布式知识共享和应用集成。     

基于Agent的飞机钣金制造知识重用方法

在分析飞机钣金制造知识及重用过程的基础上设计了钣金制造知识重用Agent模型,包括感知器、通讯器、信息处理器、知识检索器和知识更新器。面向飞机钣金零件制造模型设计、工艺性评估、工艺指令设计和成形模具设计过程构建了基于Agent的飞机钣金制造知识重用的体系结构。研究了基于黑板系统的钣金制造工程设计系统与知识库之间的集成方法,提出了J2EE通用服务器集成Agent容器的方式实现知识重用Agent的方法。以钣金零件可加工性评估实例说明了飞机钣金制造知识重用过程。分析表明:通过知识重用Agent可以有效地实现钣金制造知识库和应用系统的松耦合集成,提高系统的可移植性。     

CASE-BASED PRODUCT CONFIGURATION AND REUSE IN MASS CUSTOMIZATION

The increasing complexity and size of configuration knowledge bases requres the provisionof advanced methods supporting the development of the actual configuration process and design reuse.A new framework to find a feasible and practical product configuration method is presented in masscustomization. The basic idea of the appoach is to integrate case-based reasoning (CBR) with a con-straint satisfaction problem(CSP). The similarity measure between a crisp and range is also given,which is common in case retrieves. Based on the configuration model, a product platform and customerneeds, case adaptation is carried out with the repair-based algorithm. Lastly, the methodology in theelevator configuration design domain is tested.     

质量功能配置在车身检具设计中的应用

针对汽车车身制造装备中典型的检具设计,提出了一种产品设计过程的质量控制策略.通过某车型后保险杠的检具设计实例,阐述了质量功能配置在车身检具设计过程中的应用方法和主要步骤.最后,建立了检具产品规划、零部件配置及工艺和生产规划质量屋的基本模型.应用结果表明,质量功能配置能有效控制产品开发的进度、质量和成本,并为单件、小批量制造模式的产品设计质量控制提供参考.     

基于零件柔性编码的飞机钣金制造知识重用

提出了包含零件建模、知识建模和知识使用的知识重用方法框架,建立了面向制造的飞机钣金零件特征模型及相应的编码结构和码位定义方法.利用结构要素二元有序对组合来表示变化多样的零件结构构型并加以编码,使编码方法具有柔性.把柔性编码方法应用于零件信息描述和知识建模,并以零件制造指令设计中的应用为例,说明了应用过程,提出了建立知识库的方法.实例表明,通过码值的匹配可以快速准确地检索知识,以供使用.最后对该方法的有效性进行了分析.