产品设计与工艺设计过程三维空间模型研究

为有效管理、规划、协调和控制产品设计与工艺设计过程,通过分析产品设计与工艺设计过程特点,确定产品设计与工艺设计过程的W2H基本要素,建立了基于W2H基本要素的三维空间模型。该模型可对过程进行动态跟踪管理,具有三维可视化、易理解、方便的特点。通过三维空间模型的截面和投影面,明确给出模型各基本要素间的关系。从任务、组织、过程三方面跟踪并监控产品设计与工艺设计过程,支持过程的规划、分析、改进和管理,为实施并行设计打下基础。     

汽车装配工艺设计中的任务规划系统研究

传统汽车装配工艺设计中的任务规划主要依靠工艺人员手工完成。通过分析汽车装配工艺特点,提出了基于装配工艺模型的计算机辅助任务规划系统的建立方法,从而实现计算机化的装配任务的规划与管理,提高了装配工艺设计的效率和质量。     

设计知识集成的过程管理方法

针对产品设计过程中任务组织过度依赖经验、不易定量控制以及设计效率低下等问题,提出了一种变型设计中与设计知识集成的过程管理方法。通过引用可配置产品模型中的节点属性建立设计知识的一般模型,根据知识计算设计参数之间的迭代敏度并明确参数关联,进而得到初始的参数级设计结构矩阵。基于传统设计结构矩阵优化方法,提出知识集成环境下设计过程的分阶段任务重组及评价方法,最终得到任务粒度适当的设计过程规划。在此基础上,开发了通用的变型设计过程支持系统,以汽车减震器设计过程建模为例,说明了该方法的有效性。     

基于DSM的耦合模块划分方法的研究

以多技术系统的代表产品工业机械手为例,详细阐述了关键任务的提取以及耦合模块划分的过程,应用优化模型最终确立了模块划分方法,从而实现了设计任务的规划,确立了产品设计模型.     

基于对象模型的YGR—1机器人智能任务规划和控制

研究了一个基于对象模型的机器人智能任务规划与控制系统,对系统中的对象进行模型化,建立对象模型知识库,在设计任务规划时,模仿了人在日常生活中完成普通任务时进行任务规划的方法,在设计控制软件时,根据控制目标,设计了推理程序,因此,系统根据一用句子给出的请求,规划出一系列相关联的基本任务。从而控制机器人各关节协调动作,使之完成目标任务。     

船舶协同设计过程模型及应用系统研究

根据船舶设计的特点，提出将船舶设计过程按照项目、设计任务和设计活动三个层次进行分解的方法，给出了船舶设计过程模型的形式化定义、船舶设计过程的分解原则以及船舶协同设计的框架结构。该方法简化了活动网络图，便于设计计划的优化和调整，使设计过程具有晟好的可管理性和可变更性。船舶协同设计系统的开发应用验证了模型的合理性。     

保质设计中的质量评价研究

在M．Morup两类质量论及其保质设计模型的基础上,探讨了质量评价活动中的评价对象、评价规则或知识、评价者和评价时机等四个基本要素：提出了单元化的质量评价模型。该模型着重于从活动规划、任务描述和信息组织等方面对质量评价过程进行单元化,以使使质量评价工作得以简化并提高其效率。还给出了采用面向对象技术的计算机辅助评价系统的体系结构。     

数字孪生驱动的车间自动导引车路径规划

针对车间物流配送中的自动导引车(AGV)路径规划问题，以某企业自动化总装车间为研究对象，提出一种数字孪生驱动的AGV路径规划方法。建立了车间数字孪生环境模型，设计了基于环境地图孪生模型的无冲突路径规划算法。对于车间内实时到达的配送任务订单，采用改进的A^*算法结合环境地图孪生模型中的动态邻接矩阵和时间窗矩阵，按任务优先级顺序为相应的AGV规划无冲突路径，并实时更新孪生模型中的数据。所提方法使AGV配送的任务完成时间和冲突调整时间分别平均减少13.4%和17.54%。     

产品协同设计质量控制模型研究

针对协同设计过程中的质量控制问题，建立了面向协同设计质量控制与保证的以产品开发任务为核心的层次化、协同化组织模型；提出了基于里程碑和过程同步点监控相结合的协调式质量控制过程方法与模型；阐释了协同设计质量信息的内容与特点，建立了质量数据管理模型。基于上述理论模型与方法，构建了支持协同设计质量控制软件系统的功能模型，为支持协同设计质量控制系统的开发提供了解决方案。     

协同产品设计过程中任务量的迭代收敛特征分析

为帮助设计者合理规划与调整设计任务,基于耦合任务间的实时沟通这一实际情况,引入任务量完工比例参数,以表征产品设计中的协同特征,并以迭代过程中的任务调整量来度量耦合任务之间的联系与作用强度,将设计结构矩阵转化为任务转移矩阵,建立任务总量模型,揭示了因耦合引起的设计过程反复和任务总量迭代收敛的规律。根据特征向量矩阵,确定影响任务总量迭代收敛的主要因素。通过实例,证明该任务总量模型和迭代收敛规律是合理可行的。     

夹具规划技术研究

在计算机辅助夹具设计过程中,探讨了夹具规划的实施方法。考虑了从早期概念设计阶段到后期结构设计阶段多方面的因素,提出了夹具单元构形设计的概念,由此讨论了给定定位表面后夹具结构多方案的生成和优化。这种设计过程为夹具设计自动化提供了一种新的、自顶向下的设计途径。最后通过实例进行了分析验证。     

供应商参与下的产品部件设计方案选择模型

研究了供应商参与下新产品部件设计方案的选择问题。通过引进综合表现度的概念来表征部件设计方案对成形产品顾客满意度的贡献。基于模糊综合评判、综合供应商的评价等级及备选方案的表现度,确定各设计方案的综合表现度。基于质量功能配置思想,建立了产品规划和部件规划质量屋。利用质量屋的信息和部件设计方案的综合表现度,建立了供应商参与下部件设计方案选择的组合优化模型。该模型考虑设计制造企业的成本约束,以产品部件组合方案的综合表现度最大为目标。以液晶显示器为实例,说明了模型的应用。     

一种新型产品设计过程模型及实现方法的研究

针对传统瀑布式产品设计模型前期工作周期较长、耗费资源较多、难以满足订单式设计生产等问题，开发了一种包括产品策划、产品设计、产品验证、产品生产的4阶段产品设计过程模型，提出了一种利用快速原型实现产品前期策划和概念设计的方法，分析了快速原型的要求、快速原型库的结构、构建工具、构建方法以及数据转换技术。利用该方法，可以加快产品开发速度、减少开发风险，提高产品的市场竞争力。     

CAPP模板定制系统的研究与开发

提出了一种基于XML的模板定制系统,在对工艺模板信息模型进行分析之后,提出了一种交互式的模板绘制功能,允许工艺人员根据自己需要的格式绘制出相应的工艺卡片,对绘制好的模板元素进行调整.     

基于广义模块化快速设计的液压机产品模块划分与规划

提出柔性元结构和虚拟柔性模块的概念，通过对液压机产品进行模块的划分与规划，得到以柔性元结构为单位的结构单元，给出了液压机产品模块划分和规划的过程模型及应用实例，为实现液压机产品的快速设计提供支持。     

产品设计过程结构分析与优化

分析了产品设计的层次化过程,对设计建模之后的设计因素进行层次化构造,建立了设计过程结构规划控制模型。提出了节点、层次化概念和设计过程的层次结构,并应用一个基本的液压系统设计过程说明结构模型,提出了设计过程结构模型的构建方法。应用一个算例验证了结构模型构建方法的可行性。     

SAFE集成型概念设计过程模型

以系统化设计理论提供的概念设计过程为框架,将公理设计、功能基和效应集成,形成SAFE集成型概念设计过程模型,用于在概念设计阶段确定满足需求功能的原理解。该模型既适用于新产品的概念创新,也适用于已有产品的改进设计。快速切断阀的概念创新设计实例表明了上述模型的有效性。     

基于服务的工艺设计方法

为实现工艺过程的快速设计以满足企业对工艺设计应用系统实用化、集成化、柔性化和网络化的需求,提出了基于服务的工艺设计方法,包括工艺设计领域建模、工艺设计服务的规划以及服务化工艺设计平台搭建3个方面。结合领域分析方法,建立了工艺设计领域模型,对工艺设计领域进行分析与界定,分别以粗、细2种粒度划分工艺设计服务,提供面向服务的数据访问服务和工艺业务服务调用。给出了服务化工艺设计平台体系,采用开源的面向服务架构技术进行了系统实现。以齿轮轴工艺设计为例,说明了工艺设计服务划分和工艺设计服务调用在该平台上的应用。     

协调设计网络计划法的数学模型及其应用

根据单代号搭接网络技术，建立了协调设计网络计划法的数学模型。介绍了多级网络模型及其数学模型的建立过程。应用实例说明网络计划法适应协调设计的层次性、继承性和模糊性要求。