设计重用技术理论体系研究

围绕设计重用这一思想,首次提出设计重用技术,将重用的范围扩展到产品的广义设计领域。用系统和集成的观点对设计重用技术的理论体系及其系统的组成进行了研究。粗略地将设计重用技术的研究内容划分为3个方面:可重用集成设计单元建模技术;可重用集成设计单元的重用技术;设计重用技术实施策略和方法。介绍了设计重用涉及的技术领域及关键因素,提出了新的适应设计重用的产品设计信息流程。最后,从FTQCSE6个企业竞争力要素方面分析了设计重用技术对企业市场竞争力的影响。     

产品设计知识重用研究

产品设计是一个知识积累－重用的循环上升过程，而产品设计知识的管理、利用仍然处于杂乱的状态。针对不同的设计知识形式，采用面向对象技术将知识对象封装成不同的知识单元，综合利用不同的知识表示方法来描述知识单元，从而建立集成于设计对象的产品设计的多类型、多层次知识表达模型，提出了产品设计知识重用概念模型。     

基于Web服务的零部件参数化设计重用

在分析产品零部件设计重用过程的基础上,借鉴软件重用中组件模型的可重用服务及接口与实现过程相分离等思想,给出一个基于Web服务的零部件参数设计重用框架。该框架由上至下分别为设计接口层、设计服务层、设计结果层。在服务端通过软件集成技术(如iSIGHT等)实现零部件设计过程自动化、参数化及集成化,建立零部件的参数化设计模板。利用Web封装技术(如EASA软件)对参数化设计模板封装、管理,从而实现客户端基于Web服务的零部件参数化设计重用。实例验证表明,通过该方法实现的零部件重用在保证零部件设计质量前提下可有效地提高效率。     

面向RMTSS综合设计的PDM系统集成技术

建立可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性(RMTSS)综合设计平台是提高装备RMTSS特性的必要保证.首先构建了基于PDM的RMTSS综合设计平台框架,并且重点对当前PDM系统集成技术(信息建模和接口集成)进行了适用性分析;然后针对其重用性差的不足,提出了基于模型驱动体系结构(model driven architecture,MDA)的信息建模技术和基于组件的接口集成技术.前者将MDA技术运用到PDM信息建模过程中,根据业务需求,利用UML建立独立于PDM的中性信息模型;当针对某PDM集成时,只需少量改动即可利用MDA工具将其转化为适合该PDM的信息模型.后者依据标准PDM集成规范.运用组件技术构建了集成组件的标准接口,并结合某PDM的API给出了接口实现的实例.最后以2个可靠性CAD的集成为例验证了上述技术的实用性.     

支持快速设计的重用策略研究及其应用

设计重用就是将过去的设计知识和成功经验用于当前的设计中,它是支持快速设计的重要手段。研究了支持机械产品设计重用的基本理论以及面向设计过程的重用框架;提出设计重用表现为设计准备重用和实施设计重用两个方面;指出设计重用的难点是准备重用。创建设计向导和设计信息捕捉机制,组织挖掘已有的设计知识,以工程基础库为支撑,通过事例推理是实现设计重用的有效措施。应用于支持型号夹具快速设计的重用策略,满足了企业快速设计的要求。     

软件重用研究与应用

一、技术问题研究 九十年代,软件重用的潜力日益为人们所接受。软件重用的研究方向发生了根本性变化,人们不仅研究技术问题,而且开始研究非技术问题,如管理问题,资金问等等。 软件重用的研究状况如图1所示。 技术问题是软件重用研究的基础和核心,它涉及域分析和领域工程,软部件工程以及软部件可重用性等方面的研究。 1．领域分析和领域工(DA&DE) 领域分析(DA)是在软件开发过程中对应用领域信息进行收集、抽象和组织,识别和造出各种可重     

关于软件标本重用技术的研究

文中阐述了具有类Ａｄａ风格的软件标本重用的技术，阐明了标本重用的基本概念，途径及实现方法，提出将杯本作为重用库中的可重用单元，其重用途径是将部件作为重用参数，标本作为一种模板，实现重用的关键策略是通过预处理生成标本实例，同时，提出了重用库中的单元组成标准的建议。     

利用标本实现软件体系结构的重用

在软件重用技术中，除了功能部件的重用之外，还应当有软件体系结构和框架的重用。文本阐述了具有类Ａｄａ风格的软件标本重用的技术，提出将标本作为重用库中的可重用单元。阐明了标本重用的基本概念，途径及实现方法。是时，本文提出了重用库中的单元组成标准的建议。     

树状建筑工程设计重用模型

为了减少建筑工程单一项目内的设计信息的冗余数据,进而减少设计中的重复工作量,提出了"五层树状模型"来重组信息.该模型基于设计重用理论,充分考虑了建筑工程信息的构成特点,依据重用属性提取重用单元形成基本元素,借助五层树状结构实现数据重构以获得最终图纸,提高了数据的存储和利用效率.基于该模型开发的程序在重用单元的定义、搜索和组装等方面实现了自动化,满足实际工程大规模数据处理的需要,大幅缩短了设计周期.     

基于KBE与ActiveX的产品参数化设计研究

针对目前尺寸驱动参数化建模方法存在的不足,提出了程序外驱动参数化建模思想,利用面向对象方法开发了基于知识工程(KBE)的机械产品参数化设计平台.该平台以三维CAD系统API模块为接口,采用ActiveX Automation技术,通过消息数据通信,将.NET开发的设计系统与CAD/CAE软件进行无缝集成.以桥式起重机设计为例,在知识重用和产品信息共享的基础上快速实现三维建模与虚拟装配,为数字化设计与制造提供了高效,准确、实用的方法.     

支持产品全生命周期设计的广义装配建模的研究

装配建模的实质就在于如何在计算机内有效地表达装配体外在的和内在的关系。在分析装配体几何实体信息模型、配合联接信息及设计约束机制的基础上,提出了一种以层次结构信息为逻辑主干,以拓扑联接信息为重要组成部分、支持产品全生命周期设计的广义装配模型的表达机制。该模型具有在数据结构与设计者的概念模型相同,便于理解,支持自上而下逐步求精的设计过程,便于装配模型根据需要进行修改和扩充,支持产品生命周期设计的全过程等特点。     

Function and process modeling for integrated product and manufacturing system platforms

Manufacturing companies face increasingly tougher individual customer requirements that force them to revise conceptual solutions for the redesigning of products. This situation limits the reuse of ready-made components and requires physical changes to the manufacturing system. In these settings, platforms must be prepared with greater flexibility to allow development over time. The corresponding platform models need to include conceptual considerations for products and manufacturing systems. The literature advocates functional modeling to capture these considerations but applies it separately to either the product domain or to the manufacturing domain. Further, its relationship to manufacturing processes is not expounded. Thus, functional modeling falls short of its potential to facilitate the integrated development of products and manufacturing systems.This paper puts forth an integrated platform model using functional modeling to capture the conceptual considerations for products and manufacturing systems together with the manufacturing processes. The model is tested for consistency and then illustrated by studying a real case example from the automotive industry modeled according to the approach suggested. The example shows that the model facilitates an understanding of the design of products and their manufacturing systems, including functions shared across domains and across lifecycle phases. Thus, the model is proposed for the conceptual phase of designing, aimed at reusing and redesigning components, machinery, manufacturing processes and design solutions.     

化工过程模拟类库的设计

将面向对象思想应用于化工过程模拟软件的开发中,为实现化工过程模拟软件的资源重用,提出了建立化工过程模拟类库的思想。类库的采用为各个类的应用与维护提供了一种有效的方法,有利于采用面向对象思想进行化工模拟软件的开发、升级与维护。本文采用分析与综合的方法,将化工过程模拟领域涉及的各种要领进行抽象,获得相应的类,对这些类统一组织、管理形成类库。类库中的类主要分为基础类和过程单元类。基础类包括组份类、混合物     

基于历史的用户自定义特征建模方法研究

在华中科技大学CAD中心自主开发的三维CAD系统———Intesolid中,提出了一种基于历史的用户自定义特征的建模方法,实现了基于用户自定义特征的设计意图的重构,提高了设计效率,体现了设计构件重用的思想,并简化了特征库的管理。     

Knowledge representation framework for interactive capture and management of reflection process in product concepts development

A design process can be characterized by reflection-in-action; that is, the process consists of a series of problem solving activities and each is embodied with a problem and a solution. In this process, a designer represents a hypothetical concept on each design alternative, deploys and verifies the concept from multiple viewpoints considering other alternatives, and modifies it. An advanced integrated design environment should be based on a representation framework that embodies this process of reflection in concept development, which usually remains in the realm of the designer’s tacit knowledge. This paper proposes a knowledge representation framework for an integrated design environment, named DRIFT (Design Representation Integration Framework of Three layers), which interactively captures and manages reflection processes of generating and verifying design concepts. The core of DRIFT is a three-layered design process model of actions, operations, and argumentation. This model integrates various design tools and captures performed design activities. The action level captures the sequence of design operations. The model operation level captures the transition of design states, recording a design snapshot over design tools, which are integrated through ontology-based representation of design concepts. The argumentation level captures the process of defining problems and corresponding alternative solutions. Integration of three levels with a template of design operation extracted from Design-For-X approaches enables a proposed system to interactively and efficiently capture and manage the process of design concept development through operations over design tools. A design operation template works to limit the number of links between the three levels remaining easy to manage its semantics. This paper also demonstrates a prototype implementation of DRIFT and its application to conceptual design of a small mechatronic system with a system modeling method. The paper concludes with a discussion of some future issues.     

超图模型:基于超图的设计模式描述和复用实现

设计模式描述了面向对象软件设计的经验,是软件复用的关键技术。由于设计模式涉及范围广泛而且抽象,即使模式本身并不深奥,因其表示或描述隐晦,在软件开发中难以理解和实现复用。文章提出了超图模型,即基于超图的设计模式表示,并对其在软件系统开发中的复用进行了分析研究。对基于设计模式的软件系统构建进行了探索。     

嵌入式结构下集成优化自动控制系统设计

随着互联网技术的发展,数字图像处理与优化已普遍应用于各个领域;近年来集成控制技术快速发展,图像处理系统已向集成控制方向发展;通过对现有的图像优化控制系统分析发现,系统普遍存在嵌入式结构下多模组协调逻辑性欠缺、自动处理识别反馈单元缺失、系统整体控制单元统一性欠佳,导致传统控制系统无法在嵌入式结构下快速、高效、平稳的运行;针对这些问题,提出嵌入式结构下集成优化自动控制系统设计方法;采用IFCO嵌入式逻辑数据库、多元数据主控平台、HRG数据平流稳定模组针对性的解决传统控制系统存在的一系列问题;通过仿真模拟实验测试证明,提出的系统设计方法具有处理速度快、数据信号执行准确率高、运行稳定性好的特点。     

JAVA类库中的策略模式

为了使程序具有一个良好、灵活的结构，充分的可扩展性和代码的可重用性，设计模式在面向对象程序设计中的应用具有重要的意义和作用。本文以策略模式在JAVA类库中的应用为例，具体介绍策略模式问题的产生、解决和效果。最后以实例说明运用此设计模式带来软件扩充和复用的方便性。     

设计模式复用支持系统的设计实现

设计上的复用是软件复用的较高层次。设计模式是设计成果的总结，设计模式复用是完成设计成果复用的有效途径。而改变在设计模式应用过程中过份依靠人工的现状，有着重大的意义。文章从描述、储存、管理等方面阐述了设计模式复用支持系统的实现，并给出了一个现阶段较为可行的实现方案。