基于产品数据管理的汽车模具企业协同设计管理系统研究

针对汽车模具企业的协同设计管理需求,提出了以设计数据和设计过程为对象的协同设计管理模型.在该模型中,设计数据以订单一项目为基本划分单位,以项目一制件一模具三级逐层分解的产品结构树方式组织;根据设计部门、客户和制造部门的对应协同关系,建立了数据分段编码模型,每一项编码都代表一组可用于描述数据的类型、关联部门数据的规则组合.建立了过程模型,从目标任务、标识、过程节点属性方面对设计过程进行定义;基于划分时间区间法和优先度准则,给出了协同设计任务分派模型.运用统一建模语言完成系统建模,开发了基于航天飞行器集成设计与制造系统的汽车模具协同设计管理系统.系统的可行性在某汽车模具企业的实施中得到了验证.     

一种基于设计任务的知识辅助系统研究

根据目前机械设计过程中知识应用存在的问题,以车辆动力舱设计为实例建立知识辅助系统,提出基于任务需求模型和知识辅助结构的知识辅助方法,即通过定义任务知识模型和用户知识模型,来定义和求解特定用户面对特定任务时的知识需求,并采用合理地组织知识辅助结构的方法,达到分层次地、主动地将所需要的任务知识提供给用户的目的.     

复杂产品结构的模块化聚类及设计迭代量计算

以汽车发动机开发为例,基于设计结构矩阵对发动机开发过程进行了建模与分析;对产品开发过程中的结构特征描述,复杂产品的实体单元之间的依赖关系的管理,系统结构的模块化聚类,以及识别和优化设计迭代等方面进行了研究;对发动机开发任务进行了模块化聚类,并运用基于定量参数的分析变换模型计算了在发动机设计过程中各个任务所引起的依赖性设计迭代总量。实际开发项目应用表明,复杂产品结构的模块化聚类及设计迭代计算能有效降低发动机产品开发决策中的复杂性。     

基于公理设计的产品配置建模方法及其应用研究

提出基于公理设计的产品配置建模方法,在详细讨论产品设计过程中功能-结构域间映射的基础上,将具有约束信息的功能要求定义为功能-约束集成单元,将具有特征信息的设计参数定义为结构-特征集成单元,通过建立系统数据库和结构-特征集成单元间的特征关系,构建基于结构-特征集成单元的产品配置模型。公理化设计理论的引入,使得产品配置建模更加科学化,并使设计者能在众多复杂的方案中快速做出正确的选择。最后以柴油机产品为例,建立了柴油机产品的配置模型。     

单元移植技术在快速设计系统构建中的应用

以基于结构重用实现产品快速变异设计为目标,在前人研究成果的基础上,提出了基于特征单元移植的结构变异设计系统的构建模型,对其体系结构及其实现的关键技术进行了探讨。详细阐述了特征单元建模技术中特征单元信息模型、特征单元库的建立方法,并根据箱体类零件的功能和结构特点构建了箱体类零件的特征单元库;分析了组成变异零件基型的特征单元之间的布尔运算类型以及特征单元的具体分割操作过程;描述了通过切合面类型的判断,实现变异零件基型与移植特征单元的拓扑搭接操作过程。最后,通过一个箱体类零件结构变异的实例,说明了该系统实现零件结构变异设计的基本过程。     

基于特征单元的产品自组织设计方法

特征单元技术是产品信息模型的基础。特征单元的自组织规则是特征单元的自协调、自稳定和自激发特征的有力保证。本文系统地提出一系列单元的自组织规则 ,为基于特征单元的产品自组织设计提供了有力的保障     

气钉枪数字化工业设计PDM系统的研究及应用

分析了气钉枪数字化工业设计PDM系统的结构,提出了一种适合企业实际应用基于工业设计的PDM系统框架结构体系,以功能和任务为单元对企业现有工作流程进行基于工业设计的重组和整合,规划出更趋合理的工作流程.建立了项目-过程集成模型、PDM系统控制过程模型和产品工业设计开发数据模型,实现了工业设计数据交互及管理.研究了PDM系统与工业设计平台之间的接口关系及数据交互,完成了整个基于工业设计PDM系统的集成与开发.     

基于工作流管理的远程协同设计系统研究

采用工作流技术可对协同设计中多群体多层次的设计任务和设计进程进行有效管理和控制。基于工作流管理的思想,建立了以项目和任务为中心的协同设计工作流模型,该模型由过程模型、组织模型、资源模型和数据模型构成。提出了基于工作流管理的协同设计系统体系结构,在此基础上构建了基于工作流管理的远程协同设计原型系统,可适应远程项目协作的需求。     

零件结构的联动式进化设计方法

零件结构是几何元素与附着于几何元素之上设计意图的综合体,如何有效地实现两者统一表示是零件结构进化设计技术研究的一个重要问题。在以联结单元定义实现结构联结约束抽象表达基础上,采用联结语义关联图给出面向进化设计的零件结构模型表示,提出了面向过程进化的联结单元运算操作方法,将进化运算和结构进化模型重构的联动式进化算法相结合,实现零件结构进化模型动态编辑。     

基于分形思想的产品设计过程建模

针对复杂机电产品设计过程的复杂性和动态性,借鉴分形思想,用设计任务—设计参数关联矩阵表示产品设计过程,提出了分形设计单元的概念。根据分形设计单元的自相似和动态性的特点,构建了设计过程的分形设计单元模型。研究了由初始关联矩阵寻找种子设计参数,设定许用引力系数,循环分解,形成分形设计单元模型的方法。以某送料机的机电一体化接头的设计过程为例,阐述了分形分解方法的过程,验证了分形设计单元模型的可行性。     

广义设计资源模式下的新产品协同设计任务与资源匹配方法

针对有供应商参与的新产品协同开发设计的特点,将主机企业、供应商的所有设计资源进行整合,以设计资源颗粒为分配单位进行统筹,建立了广义设计资源模式下的协同设计任务模型以及设计资源颗粒分配给计划任务的模型。使用排队论的方法,提出了一种新的设计任务与设计资源的匹配方法,给出了设计资源不足时的冲突消解方法。     

产品设计链管理及其关键技术研究

对产品设计链进行有效管理，可缩短产品上市时间，降低产品成本和提高产品质量。介绍了产品设计链的结构，提出了产品设计链模型和系统层次模型，论述了产品设计链中概念设计的产品建模方法，构建了概念设计阶段评价框架，介绍了设计链协同管理模型，并根据产品设计链的特点，提出采用蚁群算法与遗传算法相结合的方法，对设计链伙伴进行选择。     

PDM协同设计中本地数据管理的研究与实现

提出了产品数据管理本地化的思想和本地工作区的概念,从设计目标、功能模型、设计结构和工作方式四个方面阐述了本地工作区,并在此基础上建立了基于本地工作区的协同设计框架,最后给出了本地工作区的实现。     

基于网络白板的概念设计系统研究

建立了一个基于网络白板的概念设计系统。该系统结合集中式和分布式的特点，采用B／S框架结构，为不同地理位置、不同学科的设计人员提供一个实时协同工作环境，以便共同完成概念设计阶段的活动和任务，能获取、共享及重用概念设计数据，有助于设计人员在设计早期进行创新思维。     

基于多组件Agent的协同设计系统

提出了适合协同设计的、基于多层有限状态机的组件Agent理论模型。通过对产品模型建立过程中应具备的中性交换、重用、远程更改、知识工程及自管理等方面的需求分析，提出了包含三类基本数据（功能数据、结构数据和管理数据）和外围更改数据的面向协同设计的产品数据模型。提出了将组件Agent理论模型和产品模型相结合的产品组件Agent模型框架，详细论述了实现过程中的几个关键问题：环境模型的建立、策略集组织、基于分布式组件技术的软件重用、程序与数据的封装。实际应用表明，该系统能有效地提高相关企业的产品协同设计能力。     

基于多阶段工作转移矩阵的串行耦合设计任务分配策略

针对串行耦合设计任务的团队分配因涉及任务的返工而导致分配策略相当复杂这一问题,引入多阶段工作转移矩阵,将任务间的耦合关系以返工量的形式量化,并根据团队分配衍生矩阵建立串行耦合设计任务分配的数学模型,简化了串行耦合设计任务的分配过程。利用遗传算法求解该模型,获得了不同设计需求下产品开发任务的最佳任务分配方案。以某电动汽车开发项目为例,验证了该模型的可行性和有效性。     

基于多视图模型的产品多学科协同设计研究

提出一种基于多视图模型的有效支持分布式多学科协同设计的框架结构。引入共享组件及学科Agent的概念，学科Agent通过对组件的继承与组合来构建产品的多视图模型。介绍了在不同学科模型的组件间通过功能、行为和结构等建立多层次的动态约束关系的方法，由此实现产品的多学科模型间的关联及一致性的维护。分析讨论了多个学科Agent间协商的知识级语义模型和交流机制，使设计者之间实现语义信息的交流和协商。     

网络化产品协同设计支持系统的设计与实现

针对网络化产品协同设计的特点和多种应用需求，提出了多模式协同设计的思想，定义了几种典型的协同设计模式。基于XML和VRML技术，建立了支持网络化协同设计信息集成、过程集成和知识集成的集成模型。设计并实现了一个通用型网络化协同设计支持系统，给出了系统体系结构和实现途径，并以微小卫星研制为背景进行了应用验证。该系统具有柔性和开放性，可扩充，易裁剪，可支持多种协同设计模式，便于构成多种应用系统或与其他系统集成。     

基于多组件智能体的机械产品协同设计集成方法

针对机械产品分布式异构环境下协同设计的特点，在定义组件智能体模型的基础上，提出基于多组件智能体的异构设计环境集成方法。采用“积木式”组合方式，构造了一个公共的集成框架。其特点是通过组合不同的组件智能体模块进行快速系统集成，同时使各个组件智能体之间可以进行通讯和协同，并共享产品的信息资源。所研制的集成框架可方便地构造一个机械产品设计项目，并在水泵网络协同设计中得到了应用验证。     

支持创新概念设计的多Agent系统

概念设计在产品开发过程中起着重要作用.针对概念设计的独特性,分析了支持创新概念设计系统的关键技术,利用多Agent系统的结构特征,以基于树结构的遗传算法作为创新支持,给出了一个支撑环境,该环境为设计人员的协作以及资源共享提供了支撑框架;文中还详细描述了环境中各模块的功能和组成,并给出了相应模块的数学模型.