复杂产品虚拟样机工程

复杂产品虚拟样机技术是当前CIMS技术研究与应用的特点，其样机的开发工作已一项复杂的系统工程。复杂产品虚拟样机一切技术是融合与产品有关的专业领域技术与建模/仿真技术、信息技术、多媒体/虚拟现实技术、人工智能技术、系统技术和管理技术等多学科的一门综合性技术。基于笔者的研究与初步实践，本文提出了复杂产品虚拟样机工程的概念，并对其技术内涵、组成、运行模式、体系结构及其相关关键技术进行了探讨，以期促进复杂产品虚拟样机技术在我国企业的研究、实施与应用。     

面向复杂产品的协同制造执行平台框架及运作流程研究

为了有效地提高面向复杂产品的车间协同制造执行能力,在分析当前研究应用现状的基础上,提出了一种面向复杂产品的协同制造执行平台框架。在此基础上对面向复杂产品的协同制造执行平台运作流程进行研究,并进行原型系统开发和应用。     

Web的多学科协同设计与仿真平台及其关键技术

虚拟样机多学科协同设计与仿真平台是虚拟样机支撑环境的重要组成部分，在航空、航天、造船、汽车等复杂产品虚拟样机开发中有着广泛的应用。通过对虚拟样机开发环境中多领域建模与仿真技术的需求分析，研究了协同设计与仿真平台的系统构成、关键技术和实现方案，支持跨平台和网络环境下对各设计与仿真工具之间的数据共享和各类工具的应用集成，并开发了基于Web的原型系统。通过初步应用实践，表明该系统能有效地支持复杂产品虚拟样机的协同开发。     

复杂产品多学科虚拟样机顶层建模语言研究

为了在复杂产品虚拟样机开发过程的不同阶段,以及在工具和部门之间更加准确地描述系统的顶层模型,提出了一种描述多学科虚拟样机顶层系统结构、行为和内部相互关系的系统顶层建模语言。在顶层建模语言中,把系统模型划分为静态结构模型和动态行为模型。为了顶层建模语言的扩展,定义了顶层建模的统一建模语言特征;采用基于可扩展标记语言的数据交换格式,规范顶层建模在不同工具间的信息传递;顶层建模语言遵从模型驱动体系结构的思想,从面向编程平台、通信平台和工具平台映射成为模型的实现。简要介绍了顶层建模语言的实现工具——顶层建模集成开发环境。最后,给出了计算机生成的武装兵力系统的例子,说明了顶层建模语言对复杂产品虚拟样机建模的有效性。     

复杂机械产品虚拟样机多学科设计优化研究

为了以尽可能高的效率求得复杂机械产品虚拟样机尽可能优的设计方案,提出了一种将多学科设计优化方法与计算机仿真分析相结合的虚拟样机优化设计模式。通过将多学科设计优化方法应用于虚拟样机的并行设计过程,构建了虚拟样机的多学科设计优化集成平台,由多学科优化来驱动设计分析进程,形成虚拟样机集成的闭环自动迭代优化设计过程。针对汽车设计,给出了虚拟样机多学科设计优化的集成分析流程,同时利用虚拟样机的动态特性显示,直观地表现出复杂产品多学科设计优化过程中设计方案的变化。     

复杂系统虚拟样机协同建模/仿真支撑平台

为了将建模 /仿真 /项目管理技术协同、集成地应用于复杂系统虚拟样机的全生命周期 ,构建了复杂系统虚拟样机协同建模 /仿真 /项目管理支撑平台。该平台建立在Windows操作系统、TCP/IP网络协议、商用关系数据库以及支持异地协同及仿真资源共享的仿真网格基础上 ,支持复杂系统设计目标下各分系统的协同建模与仿真。该平台的四层结构分别为技术支持层、角色 /权限管理层、功能驱动层和用户界面层。文章还对系统设计、开发与应用过程中的各类数据、模型、工具、人员以及过程进行管理与优化 ,并对各层次的功能设计、实现方案以及研究现状进行了具体说明。该平台可为产品的全生命周期设计和评估提供支持 ,达到降低成本、提高效率的目的     

军工数字化思变 直击信息化与业务“两张皮”：复杂产品制造信息化的重要技术——复杂产品集成制造系统

军工行业如何使得信息技术与业务流程融合？如何改变长期以来形成的“两张皮”现象？随着信息技术的发展，特别是集成工具手段的提高，当信息技术已经不再是设计、管理的简单工具，而成为一个协同平台系统时，军工企业必须使得其整个组织流程、研制流程一体化，达成集成和协同。信息技术与军工体系研制流程的密切结合，才能打造一个真正的企业工作平台。本刊军工系统信息主题访谈、报道，引领读者走进一个难以进入的军事“基地”。[编者按]     

复杂产品协同仿真平台的研究与实现

支持多领域协同CAx/DFx技术的协同仿真技术是当前复杂产品设计分析中的一个研究热点，本文主要研究基于先进分布仿真技术，支持多领域协同CAx/DFx技术开发的协同仿真平台，并给出了一个基于多领域协同仿真的复杂产品设计，分析应用案例，初步实践表明协同仿真平台支持异地分布建模，协同仿真，支持不同领域仿真分析工具的集成与互操作，解决了复杂产品设计中多领域协同仿真分析问题。     

复杂零件网络协同制造平台研究

为了实现网络制造环境下制造资源共享与优化配置，提出了面向复杂零件的协同制造链的概念，分析了协同制造链的组织与运行模式；创建了一个基于语义Web的网络协同制造平台，对其主要功能、体系结构、工作流程进行了研究，指出网络协同制造平台在协同制造链构建与运行过程中居于核心地位。     

复杂产品多学科虚拟样机元建模框架

为实现复杂产品虚拟样机中各类多学科异构模型的有效重用和集成,以制造领域广泛存在的复杂产品为对象,讨论了复杂产品虚拟样机的多学科特点及其对传统建模仿真理论带来的挑战;结合元对象机制和面向组件的建模思想,提出了一种新的面向复杂产品多学科虚拟样机的元建模框架,并对框架中各抽象层次模型规范(元元模型、元模型和系统高层模型)进行了形式化定义和语义讨论.在起落架多学科虚拟样机应用实例中,基于元建模框架中的系统高层模型进行了产品的统一建模描述,实现了复杂产品中多学科异构模型的更高层次抽象和集成重用,验证了元建模框架的有效性.     

支持复杂产品设计的协同仿真平台研究

针对复杂产品设计过程中涉及不同领域、分布、异构仿真工具的特点 ,提出了支持复杂产品设计的以PDM为支撑系统 ,支持高层体系结构标准 ,支持分布的多领域协同仿真的协同仿真平台的体系结构 ,具体说明了协同仿真建模、协同仿真运行管理器和动态数据采集等关键技术的实现     

复杂产品协同研制流程信息化研究与应用

结合复杂产品多单位联合研制的特点,分析了"主承制商-供应商"研制模式下的协同研制需求,总结出工程问题沟通与反馈流程、工程数据接收流程和工程数据发放流程等业务流程。重点研究了供应商分级连接协同平台的接入方式,并对协同区和协同门户进行了规划。通过开发数据交换接口,满足了Teamcenter与Windchill系统之间交换数据的需求。     

基于Web的异地协同产品设计系统研究

随着分散网络化制造的不断发展，企业内与企业间基于Web的异地实时协同工作越来越多，因而构建基于Web的虚拟协作工作平台成为广大企业的迫切需求。提出一种新的基于Web的虚拟协作设计平台的构建方法。采用Java语言，通过屏幕共享与远程控制技术，实现多用户间的产品实时协同设计。介绍了系统的结构框架与关键技术。     

面向复杂产品的集成开发平台研究与实现

针对生命周期长、复杂的产品设计过程中重复劳动多、信息共享程度低、层次集成度低的问题,提出了一种基于MCSSMW(Multi Client Single Server Multi Workstation)的面向复杂产品的网络化协同设计方法。深入探讨了复杂产品的分解机理及分布式协同设计的通讯机制,提出了基于PDMWorks Workgroup网络化协同设计平台的构建方法。结合铸造起重机的结构特点,将参数化变型设计和网络化协同设计有机地结合起来,开发了面向多用户的铸造起重机集成开发平台,并以主小车架设计为例进行了验证。     

面向复杂产品协同开发的供应商数据建模技术

针对复杂产品协同开发过程中供应商数据管理困难、发生工程更改时供应商数据难以同步维护等问题,以主制造商创建的工程BOM为源头,提出了供应商BOM的构建方法;以供应商BOM为核心建立了供应商数据模型;并基于PLM软件进行了系统开发,实现了主制造商对供应商数据的一致性管理。目前,系统已应用于某型号民用飞机研制过程。     

支持协同概念设计的产品信息构模

现代机械产品设计越来越基于协同,产品信息的表征是支持不同设计者之间通信和协同的关键之一。本文提出了面向对象的产品信息模型,它不仅包括了产品的几何和物理信息,还包含了功能、行为、性能等非几何信息,能清晰表达产品及其属性的层次结构和关系,满足了协同概念设计中产品信息共享的需要。     

模具行业网上协同产品商务技术

介绍了协同产品商务（Collaborative Product Commerce简称CPC)这一Internet时代制造业所需要的新技术在模具行业中的应用。分析了客户驱动的模具协同制造工作流程，给出了模具动态的组织形式；在此基础上完成了模具行业和模具企业门户网站的功能设计。