基于工作流管理的远程协同设计系统研究

采用工作流技术可对协同设计中多群体多层次的设计任务和设计进程进行有效管理和控制。基于工作流管理的思想,建立了以项目和任务为中心的协同设计工作流模型,该模型由过程模型、组织模型、资源模型和数据模型构成。提出了基于工作流管理的协同设计系统体系结构,在此基础上构建了基于工作流管理的远程协同设计原型系统,可适应远程项目协作的需求。     

基于模型、数据、知识的设计与制造协同框架

针对工业产品在研发制造过程中对于过程协同、数据协同、知识协同的设计与制造协同需求,构建了基于模型、数据、知识的设计与制造协同框架,给出设计与制造协同应用的顶层设计新思路。梳理了设计与制造协同过程中的模型、数据及知识资源,明确设计与制造协同的资源基础;搭建了基于系统互联平台、大数据云平台、知识协同平台、协同服务平台的网络化协同支撑平台的架构,构成企业的设计与制造协同网;设计了基于设计与制造全生命周期的协同协议,并构建了模型、数据、知识协同集成模型,给出基于模型、数据、知识的设计与制造协同应用;在某汽车变速器企业进行了应用验证,取得了良好成效,证明了框架的可行性。     

基于知识的产品协同设计关键技术研究

CAD技术正向着开放、智能、分布和支持多用户协同设计方向发展。从产品生命周期的视角，讨论了基于封装的知识驱动协同设计系统的构建方法及其实现框架：详细研究了在基于知识的工程环境下实现知识驱动协同设计的关键技术。建立了知识驱动产品协同开发系统：断路器应用实例表明，知识驱动产品协同开发方法及其原型系统，能够有效地利用企业已有的知识资源，创造有竞争力的产品。     

基于Web的模具协同设计系统的研究与应用

分析了模具协同设计系统的需求特点,构建了模具协同设计系统的体系结构,并详细定义了模具协同设计系统的功能组成。在此基础上,开发了模具协同设计原型系统,并以多工位级进模协同设计过程为例,对系统进行了验证。     

协同设计人机交互资源模型的研究

为研究计算机支持的协同设计系统中的人机交互模式,提出了协同设计人机交互资源模型.该资源模型中的信息资源既包含支持设计者本地工作的设计资源,又包括支持协同工作的协同资源.为降低设计者的认知负担,提出了协同设计系统中信息资源的优化配置原则,给出了如何配置协同资源以影响设计者本地的设计流程,以及降低设计者认知负担的策略.应用以上研究成果,改进了工厂设计系统中传统的配管设计人机交互模式,获取了降低设计者认知负担的配管设计人机交互新模式.     

网络化制造平台的参数化协同设计系统研究

在ASP网络化制造平台上开发出参数化协同设计系统。基于系统,设计人员可异地同步或异步完成产品的协同设计及对产品的快速参数化设计,从而快速响应变化市场需求,实现企业产品开发中的协同设计,缩短开发时间;同时减少产品快速开发中的大量重复性工作,提高开发效率,降低成本。分析了系统总体结构,对实现系统的CAD软件参数化驱动二次开发、数据信息传递、数据库的组织与通信等关键技术进行了阐述,对产品开发设计流程进行了说明;以冲压模参数化设计为例,通过不同用户基于网络实现了产品协同设计过程中对零部件的高效快速设计与装配修改以及对网络信息资源的共享、产品的可视化服务。     

机床异地设计中基于Web的3D图形协同浏览技术的研究

为提高机床制造企业对市场的响应能力和设计制造能力，共享产品开发的经验和资源，必须采用异地设计制造和协同工作等技术，因此，如何在网络环境下进行图形数据的发布、浏览、共享是工程实践中尤其是协同设计中迫切需要解决的问题本文在对协同浏览关键技术进行分析研究的基础上，设计并开发了异地协同机床设计中基于Web的协同显示组件系统，在该系统中多个协同用户可以同时浏览同一机床组件，进行协同讨论，并进一步进行协同设计工作，理论分析和应用实践证明该组件系统方案是可行的。     

支持协同工艺设计的制造资源统一管理平台的研究与实现

针对工艺设计中存在有关制造资源管理混乱等实际问题,对构建支持协同工艺设计的制造资源统一管理平台进行了研究,并对基于制造资源统一管理平台的协同工艺设计进行了分析和论述,最后给出了应用实例.     

基于构件技术的分布式协同设计系统研究

图形共享是远程分布式协同设计的一个关键问题,针对机械设计行业分布式协同工作中对图形数据库的要求,提出了基于软构件技术的支持协同设计的图形系统设计方案.系统在图形的管理、检索方面借鉴了软构件的统一规范思想,实现了行业设计方面的图形构件对于协同设计的有效支持,并依据行业特点,对图形库内图形的安全管理、检索等重要问题也进行了研究,给出了关键算法.系统的研究显著提高了资源利用率和设计人员的工作效率.     

广义设计资源模式下的新产品协同设计任务与资源匹配方法

针对有供应商参与的新产品协同开发设计的特点,将主机企业、供应商的所有设计资源进行整合,以设计资源颗粒为分配单位进行统筹,建立了广义设计资源模式下的协同设计任务模型以及设计资源颗粒分配给计划任务的模型。使用排队论的方法,提出了一种新的设计任务与设计资源的匹配方法,给出了设计资源不足时的冲突消解方法。     

安全的实时协同工具设计

研究了网络化制造系统实时协作的需求，提出一种适用于网络化制造系统的协同工具设计方案，并给出了实例。该工具能够支持多小组协作信息的统一管理并提供协作小组对系统资源的访问控制方案，并且能对网络化制造系统提供有力的支持。     

网络化产品协同设计支持系统的设计与实现

针对网络化产品协同设计的特点和多种应用需求，提出了多模式协同设计的思想，定义了几种典型的协同设计模式。基于XML和VRML技术，建立了支持网络化协同设计信息集成、过程集成和知识集成的集成模型。设计并实现了一个通用型网络化协同设计支持系统，给出了系统体系结构和实现途径，并以微小卫星研制为背景进行了应用验证。该系统具有柔性和开放性，可扩充，易裁剪，可支持多种协同设计模式，便于构成多种应用系统或与其他系统集成。     

基于组件技术的电气设计资源管理系统的研究

文章提出了基于分布式组件技术的电气设计资源管理系统的总体框架和功能模型，开发出一套面向制造企业的电气设计资源管理软件系统。实际运行结果表明，系统适合于电气相关设计及相关知识查询的要求。     

工艺制造资源建模及其在协同工艺设计中的应用

根据敏捷制造和机械加工工艺设计特征的要求，建立面向计算机辅助工艺计划的工艺制造资源模型。研究了工艺制造资源模型的建模方法，进一步论述了协同工艺设计的体系结构、协同工艺设计中工艺制造资源中间件的解决方案、服务器端应用程序的开发和实现方法，为实现协同工艺设计提供强有力的技术支持。     

网络化协同设计工具

针对网络化设计多主体、多模式、异地分布等特点，建立了一个支持多模式设计方法的通用型网络化协同设计支持系统，介绍了集成在该系统中的面向产品设计需求的协同工具，给出了典型协同工具的设计和实现方法，并开发了相应的软件系统。协同工具具有良好的可集成性，可根据需求增减，亦可独立使用，从多角度满足异地协同设计的需求。     

建筑设计协同系统模型研究与通用平台实现

为实现计算机支持的协同设计工作的技术原理在建筑工程设计及建筑领域信息化中的创造性应用,本研究提出了建筑设计中计算机支持的协同工作的逻辑模型,论述了依据建筑设计的协同工作目标、实施过程和控制机制等若干方面的特点,所建立的协同控制、协作对象、数据管理和设计变更等局部模式.并进一步介绍了以该模型理论为基础,综合运用计算机网络、CAD、数据管理和多媒体技术,实现远程建筑设计协同工作通用平台的研制情况.实践证明,该系统在管理建筑设计协同资源,实现多层次、多媒体协同工作环境,支持设计资源的共享和传输等方面效用卓著,符合建筑设计行业的实际需要,具有重要的理论意义和广阔的应用前景.     

面向网络化制造的中小企业协同管理平台研究

针对网络化制造模式下中小型企业协同管理的需求,并基于企业协同工程和系统工程适用性,提出了一个基于协同管理中心的企业协同管理平台的系统解决方案.该系统覆盖网络化制造协同联盟的设计、制造、组织、资源和过程管理控制等环节中的关键业务,实现组织、产品、过程和资源的协同管理.从网络化制造的特点出发,给出了协同管理的模式、平台系统体系结构、特征和总体技术结构;重点解决了协同规划、协同联盟成员选择与匹配、信息交换、访问控制、协同过程管理控制、系统封装以及通信等方面的问题;最后讨论了所建立的原型系统及其应用实例.     

基于设计任务单元的协同设计环境研究

针对工程产品设计的协同性、集成性和网络化要求,提出了以设计任务单元作为工程设计流程中的基本组织单元的设计方法,详细阐释了设计任务单元的信息模型及运行机制,给出了以设计任务单元为核心,以设计结构矩阵为组织形式,以功能、行为和结构表示的产品模型为支撑的协同设计环境体系架构,并以卫星总体设计为验证实例建立原型系统。     

动态联盟协同设计组织模型与系统结构

动态联盟协同设计组织模型强调动态可重构的组织结构。目前提出的组织模型和建模思想，缺乏对模型中的动态过程的形式化描述，对资源权限的易变性表达不够。对此，将进程代数中的封箱演算引入到动态联盟组织模型建模中，提出了一种基于封箱演算的动态联盟协同设计组织结构描述方法。该方法易于严格地显式表达系统的动态过程和资源权限的易变性，为组织模型的形式化研究提供了一种手段。在此基础上还提出了动态联盟协同设计系统结构和实现策略。     

虚拟样机多学科协同设计与仿真平台实现技术

在分析产品协同开发平台的功能框架以及主要协同模式的基础上，深入研究了虚拟样机多学科协同设计与仿真平台的分布式计算模型，及其协同运行管理、协同产品开发资源库管理、分布数据的协同交互管理与系统实现技术。基于COM／DCOM的建模与仿真工具协同、支持仿真联邦管理的数据库设计和CORBA的应用实现技术，开发了原型系统。该系统支持Internet网络环境下各种建模与仿真工具跨平台、分布交互与异构集成，可有效支持复杂产品虚拟样机的协同开发。