基于基因工程的产品成本建模理论和方法

当前产品设计领域中,如何有效组织和处理包括数值与知识的复杂信息的动态传递和转化是成本建模研究的关键问题。提出了成本基因模型的概念及其表达方法,提出了基于基因复制、基因转录和基因转译等工程原理的信息传递和转化表达新方法。利用基因的自组织性、遗传性和转换性等实现了数值与知识组合建模,研究了支持设计单阶段的产品成本基因建模,并依此提出了支持产品设计全过程的成本基因建模框架,开发了相应的软件并在工程应用中得到成功验证,实现了建模过程的高效性、可靠性和通用性。     

面向成本建模的产品设计全过程信息表达

结合产品设计中全过程成本建模的特点提出了潜信息模型的新概念 ,建立了基于细胞学的潜信息模型构造框架。利用潜信息模型能够表达不全信息或迟到信息的优点 ,探讨了面向设计各阶段的潜信息模型演变算法 ,实现设计全过程信息的动态演变和表达 ,在支持产品设计全过程的成本建模中得到成功应用 ,提高了成本建模的效率及其平台的通用性。     

面向成本建模的产品设计全过程信息表达

结合产品设计中全过程成本建模的特点提出了潜信息模型的新概念，建立了基于细胞学的潜信息模型构造框架。利用潜信息模型能够表达不全信息或迟到信息的优点，探讨了面向设计各阶段的潜信息模型演变算法，实现设计全过程信息的动态演变和表达，在支持产品设计全过程的成本建模中得到成功应用，提高了成本建模的效率及其平台的通用性。     

产品生命周期的成本决策支持系统框架研究

提出了面向产品全生命周期的成本决策支持系统的框架结构，整个框架分为产品生命周期的成本信息建模、生命周期成本的估算与分析和降低成本的决策等三部分；从成本研究角度，将设计、制造、使用等产品生命周期过程与产品的成本估算、分析，以及降低成本等关键内容集成在一起，阐述了实现成本决策支持的系统框架中各模块的关键技术，以及自顶向下的成本信息流动与继承关系。     

基于STEP应用协议开发方法的产品建模与实现

分析了集成信息CAD系统中要解决的产品模型信息描述问题,基于STEP标准和IEDEF产品建模方法,提出了基于功能层的产品信息建模和产品信息模型的三层结构：功能层、广义零件层和广义结构层,以工程中业已标准化的滚动轴承为对象,建立了基于STEP标准的产品功能信息EXPRESS描述模型,提出了信息模组织、传递和实现的原型框架,为集成信息CAD系统的信息集成中性环境的建立与实现提供了基础。     

基于Pro/E的某类机柜通用模型的实现

介绍了某类机柜通用模型实现的功能,描述在机柜通用模型中采用自顶向下方法进行建模的过程和关键技术,从产品的整体结构层次入手,通过建立以产品布局、骨架模型为数据传递枢纽,将设计参数依次传递到各级子装配和零件,保证了设计过程中信息的传递、共享、继承和变更.同时也为读者进行产品三维设计的高效应用提供了参考借鉴作用.     

基于制造特征的零件拓扑结构模型及其构建研究

零件的表达模型是CAD／CAPP／CAM集成系统中信息传递和共享的关键,一个合理的模型对于系统集成至关重要。文中提出了一种基于制造特征的零件拓扑结构模型,论述了该模型建立的方法和过程,并详细说明了建模过程中的关键技术,最后以轴樊零件为例说明了系统建模功能的实现和应用,最终建模结果及应用效聚验证了该方案的合理性和有效性。     

产品保证成本集成管理模式与方法

为了管理企业产品保证成本,在分析产品保证成本管理影响因素的基础上,研究了基于产品设计、制造和销售全过程的集成化保证成本管理体系和方法,提出了面向产品生命周期的保证成本的管理过程模型和集成管理框架。通过信息集成,实现产品、技术、运营和成本等信息的综合处理;然后,通过控制方法集成,利用已有的知识方法和工具模型对保证成本信息进行分析、预测和优化控制;最后,通过管理功能集成,将产品保证的管理体系与保证成本优化控制集成在一起,为实现成本控制目标提供保障。     

导管三维快速建模及模型预处理技术研究

导管设计制造之间主要采用模拟量实样进行传递,严重影响信息传递精度和效率,本文基于CAA-RADE研究开发了导管三维快速建模与模型预处理系统,实现了导管零件的快速设计及特征参数的快速提取,可以极大的提高导管的设计速度、信息传递精度和效率,进而提高导管零件的成形质量和设计制造效率。本文的研究对导管的设计制造有较大的工程应用价值,对推进导管设计制造的全数字化有重要意义。     

基于特征映射的产品制造成本与保证成本的优化方法

产品保证涉及不同的领域,由于缺乏信息传递的有效手段,在产品设计阶段不能考虑加工技术与制造成本和保证成本的相互影响.为解决上述问题,引入特征映射技术,建立了基于特征映射理论的成本优化模型,应用网络分析法和遗传算法,通过合理选择产品制造参数,实现了制造成本与保证成本的优化.并进行了应用研究,取得了很好的结果.     

摆线针轮行星减速器CAD系统研究开发

利用VB编程与数据库技术进行摆线针轮行星减速器设计计算,应用专业建模软件Pro/ENGINEER进行特征建模和参数化设计,开发了摆线针轮行星减速器的零件特征模型及装配体模型,实现了摆线针轮行星减速器的参数化设计和装配设计与分析,达到了设计计算与产品模型的无缝结合.     

基于DFA和DFC的综合公差优化

公差是机械设计和制造过程中最重要的参数之一,其对加工成本和产品质量有很大的影响。本文采用 DFA和DFC的综合方法对制造过程中的装配精度进行分析和综合,建立了以公差为主的成本信息模型,对设计公 差和加工公差进行了系统分析,以最低制造成本为目标,根据成本 公差间的函数关系,建立了非线性的公差优化模 型,并采用遗传算法使这一问题得到了很好的解决。实例证明该方法是可行的。并为并行工程实施中其他的DFX 与DFC结合实现制造成本最低提供了良好的解决方案。     

基于MBD和多Agent的飞机结构件协同设计

针对飞机结构件同步协同设计中非几何信息的表达、传递和相关性修改困难等问题,提出了基于MBD和多Agent的飞机结构件协同设计方法。基于本体将MBD模型的非几何信息进行语义表达和信息共享,构建了基于MBD和多Agent的协同设计框架,实现了CAX软件间的协同通信和互操作。在CATIA V5和JADE平台上开发了飞机结构件协同设计系统,且已在国内某大型航空企业中得到初步应用,提高了飞机结构件的设计质量和效率。     

基于成本聚类的产品设计早期阶段成本估算模型

针对产品适应性设计或变型设计早期阶段难以进行精确成本估算的特点,提出大样本条件下基于"成本聚类"的成本估算模型.通过计算参考样本和待估算产品的欧氏距离考察二者的相似度,以欧氏距离集为初始数据分别构造差异矩阵、距离矩阵和相似矩阵,实现对样本的成本聚类分析过程,最终筛选出与待估算产品最相关的样本集合,得到待估算产品成本可能落入的区间.以液压盘式制动器的制动盘零件为实例,验证方法的有效性.试验结果表明,该模型能够有效区分估算样本的相对优劣.     

基于事物特性表的标准件库的建立

通过事物特性表描述标准化和规范化的产品信息,能够方便地实现产品变型设计,实现产品的快速设计。文中研究了基于事物特性表进行标准件变型设计的原理,讨论了对三维绘图软件UG进行二次开发,实现利用特性表建模方式建立标准件库的方法。     

基于特征映射的机械产品成本估算方法研究

分析了机械产品在设计阶段的成本估算策略，建立了基于特征映射的产品并行成本估算模型，研究了成本特征表达方法，给出特征映射以及成本估算流程，开发了估算软件，并应用于油压减振器的零件设计中，取得较好效果。     

复杂产品数字孪生装配模型表达与精度预测

针对复杂产品装配过程中装配模型/数据/信息脱节、精度预测不准确、缺乏现场装配有效指导等实际工程应用问题,提出复杂产品数字孪生装配模型表达与精度预测方法。给出基于数字孪生的复杂产品装配精度预测方法总体流程;其次,将数字孪生装配模型表达划分为装配对象模型和装配工艺模型,并明确了产品数字孪生装配模型的精准建模机制;在此基础上,采用基于实测数据的装配偏差传递更新迭代机制实现融合多维度误差源的产品装配误差分析计算与装配精度预测;最后,以某型卫星结构部装为例搭建了复杂产品数字孪生装配软硬件系统平台,并通过实例验证了所提方法的可行性,为复杂产品装配精度预测与保障提供了一种切实可行的新思路和新途径。     

A case study on the object-oriented framework for modeling product families with the dominant variation of the topology in the one-of-a-kind production

Traditional configuration-based product family modeling techniques do not yield favorable solutions for modeling the product families with the dominant product topology variations. This paper presents the case study for the modeling of variations of the product configuration, parameters, and topologies in mass production of custom windows and doors in a one-of-a-kind production (OKP) company. The case study is based on the object-oriented product family modeling framework we developed for OKP which is characterized by the dominant product variation by topology. The problem of variation in topology in our framework is solved by the manual model transformation in the computer-aided design module which creates a new metamodel of products with the desired topology and which is the basis for a further, automatic model transformation. Usage of our framework has a positive effect on the level of the product customizations and shortening of the leading time which helps OKP companies in obtaining a better position at the market. Our software solution for the designing and manufacturing of custom windows and doors based on our framework is implemented in more than 300 mostly small- and medium-sized enterprises. It proves our concept which can be used for the realization of the information systems for computer-aided one-of-a-kind production in the companies with a different production plan.