基于MBD的产品工艺协同设计关键技术应用

一、引言 随着数字化设计技术的逐步应用和推广,越来越多企业认识到产品工艺协同设计在推广数字化设计模式中的重要性.数字化设计过程中的设计工具、建模过程、模型质量、装配质量以及数字化产品数据命名、管理、审签、归档和更改等方面都迫切需要进行规范和约束.这些标准与规范必须能够系统和全面地协调整个工程机械装备的数字化设计活动,并在体系框架层面进行规范和约束.若不能及时系统地开展数字化设计标准的研究和编制,将会显著影响整个企业共享设计平台的推进和深化发展.     

基于工作流的管理系统以及在桨叶设计中的应用

为了解决直升机旋翼桨叶数字化设计过程中部门及学科工具分散与数据管理困难等问题,设计了一种基于产品数字化设计的工作流管珲系统.首先,系统根据桨叶数宁化设计过程中的学科因素划分任务,建立工作流模型;然后,在流程的运行过程中,利用工作流引擎处理节点之间的调度与迁移;最后,完成浆叶的数字化设计.实际应用表明,该系统能够有效地解决桨叶数字化设计过程中的出现的问题.并且,基于工作流的管理系统还具有代码简洁、逻辑结构清晰和扩展性强等优点.     

应用NX软件进行协同设计的规范性问题

大型产品的研发必须采用协同设计的方式.在进行协同设计之前,必须要制定统一的规范.本文以铁路货车的设计为例,介绍了应用Siemens PLM Software NX软件进行协同设计要做的准备工作和制定的规范.执行这些规范,对方便查找文件,控制模型中的要素,优化数据结构等能起到重要作用,使得设计处于可控状态,保证设计质量.     

钢铁企业自动化专业数字化交付技术探索与实践

钢铁企业数字化交付涉及的专业众多,在设计、采购和施工过程中产生的数据繁杂且重要。数字化协同设计将各专业的设计成果统一,通过唯一设备编码形成不同维度的数据流。依据钢铁企业自动化专业设计工作特点,结合数字化交付技术对设计过程中的实际要求,介绍了数字化交付技术在自动化仪表设计和控制系统调试过程中的应用,该技术在提高工程建设质量的同时,实现了设计数据和生产数据之间的联系和融合。     

支持动态变型设计的多领域系统知识建模与推理求解

基于Modelica语言的多领域系统建模关注物理建模和参数优化等问题,缺乏对产品变型设计的支持.通过扩展多领域基本仿真模型,提出一种结构待定和参数待定的变型产品结构模型.该模型按照参数约束、部件约束和模型约束等知识表达规范融入产品设计知识和经验,采用推理机推理确定产品的结构和参数,实现了基于仿真的动态变型设计.最后以实例验证了动态变型设计方法的实用价值.     

基于TCPN的协同设计过程资源约束可调度性分析

设计资源的有限性和设计活动的并发性会导致产品协同设计过程中的资源冲突.针对具有时间属性的产品协同设计过程资源约束的可调度性问题,采用时间约束Petri网理论提出一种产品协同设计过程资源约束网模型,定义了具有单一资源库所输入和多个资源库所输入的设计活动变迁的可调度性概念及其判定规则.把协同设计的资源约束可调度性划分为弱可调度和强可调度2类,通过引入变迁序列的token到达资源库所时间上下界的概念,给出了产品协同设计过程资源约束的可调度性规则及算法.最后通过一个链式输送机传动系统的协同设计资源约束模型,验证了文中方法的有效性.     

虚拟环境中装配设计语义的表达、传递与转化研究

研究了虚拟环境产品装配建模过程中装配语义的表达、装配语义与装配约束的转化技术,提出了采用语义－约束图对装配设计语义与约束进行维护。通过语义－约束图可以从语义层次和约束层次对产品装配模型进行编辑和维护。提出了采用模糊参量表达和处理产品装配设计中的模糊语义。基于模糊参量的语义表达不仅为设计信息输入提供了更大的自由度,而且扩展了计算机对模糊信息的处理能力,有利于产品设计意图的维护。通过产品装配信息从抽象到具体、从模糊到精确的转化,实现了虚拟装配设计系统对抽象、模糊设计信息的表达、传递与处理。     

防空高炮数字化改进中的软件可靠性技术综述

防空高炮数字化改进是高炮实现数字化和满足信息化战争需求的重要内容,改进中软件的可靠性是影响数字化改进质量的关键因素,如何提高和保证数字化高炮软件的可靠性成为重点研究的问题.针对该问题,从数字化高炮软件系统构成及分析着手,对数字化高炮的软件可靠性设计、软件可靠性测试以及量化分析技术进行了综合探讨.具体分析了数字化高炮软件可靠性可进行分配的CSCI、软件可靠性测试的阶段、测试中的关键技术以及数字化高炮软件可靠性评估所应当采用的模型方法,通过上述研究可为数字化高炮研制过程中的软件可靠性工作提供参考.     

制造执行系统中质量管理系统的研究

对于制造行业来说,制造过程的质量决定了产品除设计因素外的绝大部分质量,是企业追求精益质量的核心环节之一.同时,制造执行系统(HES)拥有产品制造过程所有静态和动态的数据,形成巨大的制造数据集合,为质量活动的设计、执行、评价和改进提供了丰富的数据基础.基于HES的质量管理信息系统,能够通过质量数据的自动实时采集、分析与反馈控制,以及质量信息资源的共享,建立一套以数字化为特征的企业车间质量管理体系,可以有效提高质量管理活动的执行效率,并使制造过程的质量反应能力和质量控制能力得到提高.     

基于微粒群和满足质量约束的组炉方案优化方法

分析了面向订单生产的钢铁企业面临的市场需求与生产组织特点, 将炼钢组炉方案的优化设计归结为一个满足化学成份等质量因素约束的聚类分析问题. 在此基础上提出了基于微粒群优化的求解方法, 该方法利用主成分分析技术缩小了问题域的维度, 在传统的工艺约束、交货期约束和炉容量等约束的基础上, 引入质量相近产品成份取值范围约束来限定微粒的活动范围, 采用炼钢组炉计划与质量设计的集成模式, 在多约束下对成份相近的不同品种的候选组炉合同进行聚类分析, 实现了面向钢铁产品多品种小批量需求的满足质量约束的组炉方案的优化.     

冷轧产品质量设计模型及实现

通过对宝钢股份不锈钢事业部整体产销系统中的冷轧产品质量设计模型的介绍,阐明了质量设计的原则和思想。叙述了合同、产品规范、冶金规范与质量设计的功能关系,实现冷轧产品从冶炼到成品全过程的各工序的一贯质量设计。     

基于风险和稳健决策的产品设计链伙伴选择

在产品研发过程中存在不确定性因素,导致产品研发存在一定的风险.在时间和成本约束下,提出了基于风险和稳健决策的设计链伙伴选择模型.对产品研发过程中存在的风险进行量化和集总,在不同的决策态度下实现了产品研发对时间、成本和风险的控制要求.最后通过算例对模型进行了仿真.     

零件尺寸的信息效率特性分析及其应用

针对零件尺寸在产品变型设计过程中的数据传递效用问题,从信息学的角度提出零件尺寸的信息中心性分析方法.首先根据产品组成零件之间的尺寸约束网络结构特征,分析了零件尺寸传递信息的特性以及尺寸对之间的简单路径;在此基础上构造了尺寸约束网络的信息效率模型,根据尺寸移除引起的尺寸约束网络信息效率衰减构建零件尺寸的信息中心性模型,并提出了基于尺寸信息中心性的约束解算规划方法;从入度和深度2个因素定义尺寸约束网络的复杂性模型,分析了不同尺寸约束解算顺序下尺寸约束网络的复杂性及其累积结果.实验结果表明,按照尺寸信息中心性的降序来求解尺寸约束,尺寸约束网络具有最小的复杂性,为产品变型设计过程组织与管理提供了一个新的思路.     

机电产品数字化工业设计多目标评价关键技术

论文从工业设计的理念和方法出发,阐述了计算机辅助技术进行机电产品数字化工业设计多目标评价的理论和方法。并以专家系统技术为基本框架构建了支持产品数字化设计的计算机辅助设计评价原型系统,确定了评价目标树,评价目标树模版库,评价目标库以及评价工具集等四个系统功能模块,并详细讨论了这四个模块结构、内容的构建和实现过程。为面向机电产品的数字化工业设计多目标评价提供了新思路、新方法。最后,通过产品实例验证了该技术在设计中的应用。     

CATIA V5使数字化企业得以实现

ＣＡＴＩＡＶ５版本是ＩＢＭ和达索系统公司长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的ＣＡＴＩＡＶ５版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。ＣＡＴＩＡＶ５版本具有以下特点和优越性。一、重新构造的新一代体系结构为确保ＣＡＴＩＡ产品…     

基于有限元仿真的结构可靠性影响因素分析

为了减少产品在设计过程中出现返工、设计考量不充分等一系列问题导致产品设计存在缺陷的问题,利用有限元仿真分析方法,对某产品进行数字化建模与仿真.虚拟数字样机作为产品的数字化描述,由表及里、由粗到细进行仿真分析,通过该方法可提前识别出产品设计时存在的薄弱环节,及时弥补不足,从而使产品的成熟度与可靠性得到提高,使产品拓扑结构...     

对象约束语言对武器系统效能评估指标体系的描述与验证

武器系统效能评估是武器系统设计过程中的重要环节,效能评估指标体系作为效能评估的前提和基础,其描述的精确性将直接影响武器系统效能评估的结果.针对武器系统的设计过程,提出了一种效能评估指标体系的描述方法,即元模型描述方法;引入统一建模语言(UML)规范的一部分对象约束语言(OCL)对其进行精确描述.最后,通过实验验证了OCL描述的正确性,为武器系统设计过程中的效能评估提供依据.     

面向柔性客户需求的产品变型设计方法

针对柔性的客户定制需求,提出充分重用零件实例的产品变型设计方法.通过分析零件实例重用引起的尺寸约束冲突,提出基于尺寸变化概率和零件变型需求的尺寸约束冲突转移与延迟解决方案,并给出了尺寸变化概率和零件变型需求的统计模型;然后针对零件实例重用引起的客户需求损失提出定制特征指标的补偿作用,并以田口质量损失函数为基础构建了改进的客户需求损失综合模型.最后通过一个实例进行了验证,结果表明在产品变型设计过程中,选择对客户需求影响小的零件实例作为重用对象,可以实现在满足客户需求的同时有效地降低定制产品的成本、缩短交货期.     

设计实例的功能约束评价

在产品功能原理解形成以后,通过对设计实例的功能约束评价,实现从产品功能原理解到具体产品结构的映射．首先,基于赋予重要性程度高的功能模块中的子功能以较高的子功能约束评价的设计假设,提出一种度量产品隐含功能约束的方法;然后,通过给出产品功能约束之间的相似性判定方法获得了产品的功能约束家族,为产品族中的成员向具体的产品结构形式的映射提供了依据;最后,以电子宠物头部运动的设计为例,描述了文中方法的实现过程,并验证了该方法的可行性．     

基于符号的装配建模方法研究

在以装配符号的定义实现产品装配设计语义抽象表达的基础上，对产品装配建模过程中装配语义的表达、装配语义与装配约束的转化及维护技术进行研究．提出基于装配符号的约束规则集描述，实现产品装配设计信息的传递，并采用装配符号关系图对产品装配设计语义与约束进行动态维护．通过产品装配信息从抽象到具体、从模糊到精确的转化，实现产品装配设计系统对抽象、模糊、动态关联的产品装配设计信息的表达、传递和维护．