基于知识的汽车后桥CAx集成技术与应用研究

针对制造企业在应用CAx系统过程中如何集成各种信息资源和知识的问题,以汽车后桥产品设计开发为研究对象,提出了一种基于知识的协同CAx集成系统平台框架。采用基于本体论的知识建模方法,提出一种特征参数度量的相似实例检索方法,实现了知识的重用,着重叙述了基于实例推理技术、面向设计流程的知识驱动设计计算、基于特征参数的CAD建模方法、基于模型共享的CAE分析以及产品虚拟装配等关键技术,并开发了此系统平台,实现了基于知识的CAD／CAE集成,有效地支持了汽车后桥产品设计。     

质量驱动的虚拟原型设计关键技术

 依据质量驱动的虚拟原型设计理论,构建基于ACIS的产品虚拟原型设计总体框架, 用C++开发了可从可视化数据库中读出实体, 再加以渲染产品的LINUX可视化系统,并建立了基于STEP标准的产品信息交换模型.在制造物理原型之前,可对产品全生命周期各个方面进行产品分析、评价、决策和修改,实现产品数据管理和设计进程的集成化.     

产品敏捷设计支持系统中的集成与数据交换技术

阐明了基于协同与商务的产品敏捷设计方法.叙述了采用网格服务的集成技术,该技术可以有效地屏蔽企业间设计资源和应用系统的异地、异构和动态特性,实现广域网环境下设计资源和应用系统的松散耦合集成,构建了产品信息模型及其XML模式表达,提出了利用STEP与XML的映射转换机制实现产品图形信息交换的方法,同时给出了基于XML的产品非图形信息的数据交换方法.介绍了产品敏捷设计支持系统的集成功能模型和实现集成的技术系统结构,给出了产品图形信息交换的实例.     

STEP和XML技术在制造业信息化中的应用

在制造业信息化实施中,必然会应用网络技术,要求产品信息的集成和共享扩展到不受时间和空间的限制。STEP可以成为设计和制造之间的桥梁,而XML则是网络数据的载体。根据产品制造的需要,将CAD系统的输出以相应STEP中性文件的形式存储起来,以利用STEP技术共享制造过程中的产品信息,但是它不能在网络上显示和表达。通过STEP-SML的转换过程,建立XML Schema库,将STEP所存储和表达的产品数据再以XML的形式存储和表示在网络上,最终可以利用XML实现多系统之间产品数据的网络传输。     

基于STEP的参数化特征造型系统的形状模型及其实现方法

本文简要描述了STEP的产品形状结构,论述了STEP的形状模型与一般系统形状模型的区别。在此基础上,讨论了产生基于STEP的系统内部形状模型应考虑的因素、模型的组成及其实现方法。该方法已在HP9000系列工作站上得到了部分实现。     

产品信息模型及其管理工具的研究与开发

以产品信息模型为出发点,基于STEP／AP建模技术,对支持产品全生命周期信息共享的产品数据集成技术进行研究,提出集成产品数据模型创建及其管理框架。其思想对于CIMS技术继续发展和产品数据技术的普及均有重要意义。     

基于STEP的CAPP系统开发

STEP是国际标准化组织制定的产品数据表达与交换标准.论述了STEP AP224特征信息模型的建立过程,根据该特征信息模型建立了多元化组合式CAPP系统来自动完成零件的工艺制订.通过人机交互的方式,基本满足了CAD/CAPP/CAM的信息集成,为进一步开发智能型CAPP系统创造了有利的条件.     

网络化设计和制造信息共享中的STEP和XML技术

在网络化设计和制造中 ,各个协同工作用户所使用的系统类型具有不确定性 ,随之而产生的一个重要问题 ,就是如何通过互联网来实现异质系统之间的信息集成问题 .本文提出了一种新的理论方法 ,该方法建立在STEP和XML基础上 ,可以使网络化制造中的CAD系统之间、CAM系统之间、以及CAD和CAM系统之间通过互联网实现信息共用 .文章介绍了相关的STEP标准和XML概念 ,以及相对应的EXPRESS和DTD标准 .同时详细介绍如何将STEP和XML作为中性格式模型集成在一起的思路 ,最后 ,提供了一个建立在STEP和XML基础之上的系统框架     

STEP/XML产品数据模型转换编译系统的实现

以STEP为核心的中性文件数据表达技术,和以XML技术为核心的网络数据表达方式,各有自己的优点.为了在网络化和数字化制造中,解决基于互联网的产品数据传输与共享问题,本文利用STEP与XML两种文件格式之间的转换技术及数据库技术,通过开发STEP/XML编译系统,实现基于网络的产品数据传输与共享,并实现数据的集成.     

面向产品全生命周期的标准件库研究与实现

设计数据是制造企业产品生命周期管理中的源头数据,设计数据的标准化、规范化很大程度决定了整个PLM系统的应用效果。据此,研究了在设计过程中物料信息的产生及在PLM系统中的传递过程以及设计工具软件与PLM系统的单一数据源理论,提出了面向产品全生命周期管理的标准件库系统的构建与实现方法;以及实现设计工具软件与PLM系统协同应用的方法。基于该理论及方法在SOLIDWORKS的软件平台上开发实现了面向产品全生命周期的标准件库系统,所开发系统已在某制造企业的设计部门得到应用,效果明显。     

模块化的STEP模型管理器实现

在STEP模型管理的实现过程中应用模块化方法,定义其内部结构,并给出了相应的模型[管理器（PD－Manager)的实现结构,通过模块化模型管理,使应用领域的集成更为方便,并支持产品数据的共享,在与产品数据管理（PDM）系统结合使用后,提供了一种更灵活支持产品全生命周期产品数据管理的方式。     

基于PLIB-STEP标准的集成产品数据模型的研究

 STEP(ISO10303)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,但缺乏高层次的语义描述. PLIB(零件库标准,ISO13584)通过总模型、功能模型和功能视图模型类及其结构来表示产品设计原理和多域多级别视图显示.结合PLIB/STEP的特点,提出了集成产品模型及信息共享的机制.     

集成化CAD/CAPP系统设计

介绍了一种基于 ＳＴＥＰ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｆｏｒ ｔｈｅ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆＰｒｏｄｕｃｔ Ｍｏｄｅｌ　Ｄａｔａ）标准的集成化 ＣＡＤ、ＣＡＰＰ系统设计方法和总体结构,阐述了系统中主要模块的功能及设计原理．该系统可实现ＣＡＤ、ＣＡＰＰ系统信息集成与共享,在完成零件工作图设计的同时,能产生该零件的加工工艺过程,减少出错率,缩短设计加工周期．     

Processing of 3D sheet metal components in STEP AP-203 format. Part I: feature recognition system

To automate planning activities in a computer integrated manufacturing environment, an integrated system of feature recognition and reasoning is essential. An attempt is made in the present work to develop such a system for 3D sheet metal components. Though certain part-modellers use feature-based methodology, they lack the information required for manufacturing and entire feature information is lost when converted to a neutral format such as STEP AP-203. The proposed feature recognition identifies manufacturing features in a generic manner, while feature reasoning gives the information required for manufacturing. Taking 3D model data in STEP AP-203 format as input to the feature recognition system, the central plane of the component is first generated. Further processing of faces is carried out and various features with similar manufacturing attributes are identified using a set of rules based on the topology, geometry and Boolean logic. Different types of manufacturing features such as cut, stretched, drawn and bent features as well as composite features are effectively identified irrespective of their shape. The system proposed here was tested with components taken from industry and examples available in the published literature. The proposed feature recognition system serves as input to the feature reasoning system dealt with in Part II of this work (Kannan, T.R. and Shunmugam, M.S., Processing of 3D Sheet metal components in STEP AP-203 format. Part II: feature reasoning system. Int. J. Prod. Res., 2009 (in press)).     

Towards a generic product modelling framework

In response to the current rapidly changing manufacturing environment, product modelling technology has been widely applied to provide the essential information for product development (PD) processes. The traditional product modelling technologies are unable to support the information exchange and share in various stages of PD processes that could be taken place among departments in a company or even among companies in distributed manufacturing environment. This has caused many problems such as information loss, data format incompatibility and reduced efficiency and effectiveness of product data applications. This has consequently created bottlenecks for the integration of PD processes. In this paper, a generic product modelling framework (GPMF) is proposed to overcome the abovementioned problems in today's manufacturing environment. This framework uses the standard for the exchange product model data (STEP) as a foundation. It consists of four functional components: an EXPRESS data model namely EDM; a STEP–based modelling environment; a “five-phase” modelling method; and three EDM data exchange and sharing methods. Case studies show that the product models built based on the GPMF are capable of integrating information in product design, manufacturing and assembly. The GPMF is compatible, comprehensive, and flexible, and is able to support information exchange and sharing.     

基于STEP的零件加工工艺计划模型

为了满足ＣＩＭＳ环境下工艺系统与其它系统集成的需要，建立了标准工艺计划模型具十分重要的意义。本文描述了一个基于ＳＴＥＰ的零件加工工艺计划模型，介绍了建立这一模型的关键技术，给出了参照ＳＴＥＰ建立工艺计划模型的方法。