面向广义模块化设计/制造的产品族动态模型研究

通过分析面向产品快速响应设计/制造的产品模型的特点,根据公理化设计理论,构建了面向广义模块化设计的产品族动态模型。通过对产品设计/制造过程的分析,分别建立了基于广义模块化的概念设计子模型、基于功能-结构映射的结构设计子模型和基于特征的柔性模块定义子模型,三者结合,满足了产品全生命周期各个阶段对信息的需求。     

生长型设计中的层次式产品建模

把生命系统的创造性和创新智能充分利用到产品设计中，提出了以生命为原型的生长型产品结构设计方法。在生长型设计中，随着设计过程的演绎，产品模型所包含的信息呈开放式膨胀。根据生长型设计过程的特点，在产品结构设计自动化技术基础上，研究了生长型设计中产品的结构组成及其装配模型的表达，提出了机械产品分层结构模型和建模方法。首先，将生长型设计过程中的信息传递单元分解为动态装配体、功能表面副、功能表面以及功能表面的名义特征四个层次，在此基础上从生长型设计的基本组成单元、产品装配关系模型、零件模型以及公差模型等角度分层次建立了产品模型，解决了生长型设计过程中产品信息的组织、表达及规划问题，为基于产品信息传递的产品概念结构生长、公差分配奠定了基础。最后，实例证明了该产品模型的有效性。     

基于设计知识库的CAD和PDM集成

为满足产品快速设计的要求,在设计知识库的基础上对计算机辅助设计(CAD)与产品数据管理(PDM)系统的集成进行了研究.在对产品信息模型的定义基础上构建了由产品需求决策知识、产品结构知识、产品配置知识、产品的特征知识和产品设计资源组成的产品设计知识结构,并且将机器学习中的决策树和加权聚类算法用于产品设计过程中的知识推理和设计决策,实现了基于知识的产品需求、配置和变型设计过程,并且用设计知识库作为CAD/PDM系统的集成平台,实现了基于知识的CAD系统和PDM系统的信息集成和数据交换,从而提高了产品开发设计的效率.以变速箱设计为例,证实了该集成系统对产品快速设计过程的支持.     

发电设备产品设计分析管理系统

制造业的竞争实质就是产品设计的竞争,目前我国发电设备产品制造企业在产品设计过程中存在一些普遍的问题,比如缺乏有效的设计分析管理、设计资源分散等,这也是直接影响我国发电设备产品创新能力的瓶颈.针对此问题,详细分析了发电设备产品设计分析过程管理的需求,提出了管理设计分析过程的系统框架,研究开发了发电设备产品设计分析管理系统(PADE),包括工作流管理系统、分布式计算资源管理服务平台、数据管理平台、知识管理平台,实现了发电设备产品设计分析管理规范化,提高产品设计分析效率,促进了知识重用.     

XML技术在新产品设计过程中的应用

在新产品设计过程中,因为要求产品信息模型动态响应用户需求、频繁动态地修改、反复回溯,所以新产品设计数据需要有特殊的组织方式,利用产品结构树的数据组织与操作形式,可以很灵活地适应了这些要求.因此,文章提出了一种基于XML技术的产品结构树管理策略,全面描述、操作产品结构树,对修改后的产品结构树利用DOM生成新的XML文档以便统一管理各阶段的产品设计信息,从而有效地管理新产品设计的全过程.     

高压电器绝缘座模具的虚拟制造

基于CIMATRON工作环境，以高压电器绝缘座模具的设计和制造为例，阐述了以产品建模、数据共享和过程仿真为基础的虚拟制造技术的真实内涵和实现方法。从模具设计的角度出发，揭示了CAD／cAM技术从二维绘图起步，经历了以描述产品几何形状为主的三维线框、曲面和实体造型发展阶段，逐渐发展成为以几何模型为基础并且包含产品设计和生产过程所需的各种信息的特征建模阶段，为创建产品的集成信息模型服务。以实践证明，虚拟制造技术将显著提高模具的质量，缩短生产周期，而CAD／CAM技术是实现产品设计，建模和数据交换的重要工具。     

基于双向驱动机制的产品变型设计研究及实现

在分析当前的三维参数化技术的基础上,结合产品的基于事物特性表的建模方法,利用粗集理论对零部件模块进行合理化和系列化。把产品变型设计过程看作是对产品模型的约束组的求解和尺寸驱动,提出了可双向驱动的变型设计方法,方便地实现了产品模型的自顶向下和自底向上相结合的产品快速设计。利用Pro／TOOLKIT工具包与VC．NET语言开发了复杂产品的变型设计模块原型。本文所提出的方法在汽车零配件的产品设计中得到了成功验证。     

机械产品广义模块化设计系统中柔性模块数据模型研究

文中首先给出了机械产品广义模块化设计系统的总体框架,并对系统的构成部分、各部分的主要功能及该系统的主要特点进行了分析和说明.广义模块化产品设计是通过柔性模块的选择、派生和组合完成的.因此,柔性模块是设计系统的关键设计单元,柔性模块数据模型是系统管理和多种操作的基础,为此,文中着重对广义模块化设计系统中柔性模块数据模型的组成信息及其构建过程和方法进行了研究,并结合粗纱机产品进行说明.     

产品分布设计系统的研究与开发

本文分析研究了分布网络环境下产品设计的问题，指出采用中间件技术足构建分布式设计系统的有效途径，并利用CORBA技术构建了产品的分布式网络化设计系统，系统中的设计模块可彼此进行信息交流，协调设计参数。通过实际运行，验证了本文所用方法和技术的有效性。     

面向再制造的产品模块化设计方法

为解决再制造设计效率和满意度问题,在现有模块划分方法的基础上,结合再制造产品特点提出了再制造产品模块划分方法;将模块化思想引入质量屋,确定再制造产品各个模块的重要度;最后运用价值工程理论分析各个方案中模块的价值,实现各模块的遗传进化,完成再制造产品的模块化组合设计,使产品设计既能符合再制造产品的生产实际,又能考虑顾客的满意度。最后以再制造汽车为例,验证了面向再制造的产品模块化设计方法的有效性,提升了再制造产品设计的效率,并很好的满足了客户需求。     

面向并行工程的产品设计综合评价的系统研究

产品设计综合评价是实施并行设计的关键技术之一.文章基于产品设计综合评价的系统模型,论述了系统的体系结构、构成和主要功能模块,以实现在产品设计的不同阶段、不同层次上对产品设计进行多角度的评价,以辅助设计决策人员作出决策.并针对方案评价的体系结构和实施进行了深入的讨论.最后以减速器设计方案评价为例,在PC环境下进行了功能实现.该系统为实现面向产品整个生命周期的并行产品开发提供了强有力的支持.     

并行工程中基于XML的分布式约束管理系统研究

约束在产品并行开发过程中起着十分重要的作用，约束管理系统的建立对于并行工程（Concurrent Engineering,CE)的应用具有非常重要的意义。本文介绍了并行工程中基于XML（eXtensible Markup Language)的分布式约束管理系统的设计与实现，该系统采用Browser/Server结构，使用XML作为约束信息的传递媒介，很好地解决了并行工程中非结构化约束信息表达的一致性问题。     

面向并行设计的级进模集成信息模型

将并行工程思想应用于级进模设计,是提高级进模设计效率、降低设计开发成本的 效手段。针对目前特征技术和级进模ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的研究现状,提出了面向并行设计和产品全生命周期的特征定义;根据级进模设计的特点,建立了由产品特征模型、冲压工艺特征模型和模具结构特征模型组成的级进模集成信息模型。在此模型的基础上进行了从板金产品特征到冲压工艺特征的特征映射、从冲压工艺特征到模具结构特征的特征映射的研究,所取得     

实现压铸模并行设计的方法

面向压铸模产品设计的特点,利用美国PTC公司研制开发的基于并行工程的信息管理系统Pro/Intralink,提出了基于Pro/Intralink实现压铸模并行设计的原理,并对具体实现过程中的几个关键技术进行介绍。     

并行工程在焊接材料开发中的应用

并行工程是集成地、协同地开发设计产品的系统化工作模式 ,它一改传统的串行工作方式 ,强调在信息集成基础上的过程集成。基于并行工程的思想 ,通过对焊接材料开发过程的研究 ,本文建立了焊接材料并行开发设计过程的模型 ,并提出了焊接材料并行开发设计过程的支撑环境。初步应用的结果表明 ,采用并行工程哲理的工作方法 ,可以加快产品的开发设计过程 ,达到缩短产品开发设计周期、减少开发成本的目的。同时 ,本文建立了焊接材料并行开发设计质量的综合评价体系 ,实现了从多方位、多层次、多视角地对焊接材料开发设计的质量进行全面综合的评价 ,从而可以更好地保证产品并行开发设计的质量。     

基于Windchill的产品配置管理研究

探索产品配置管理和产品知识重用的处理过程,首先讨论产品结构和产品配置的功能,并分析用模型类型定义和树结构表达产品配置的可行性方法.提出在Windchill系统下用树结构和模型类型定义相结合以实现产品配置管理的方法,给出产品配置和定义的数据库表结构基本描述和实现技术,叙述如何合理利用原有历史数据和单机版的产品数据和模型集成为网络化协同产品设计信息.并叙述Windchill 的用户化应用的基本开发过程和方法.     

消失模铸造产品全生命周期管理系统设计

针对铸造企业产品生产过程中普遍存在的生产过程难以控制、产品品质难以量化、产品信息难以追溯等问题,设计了一种铸造产品全生命周期管理系统。该系统建立了以产品模号唯一码为索引的数据库,通过将其与生产过程数据进行绑定,以及基于InteliiJ IEDA开发平台设计的数据采集接口,实现了生产过程数据自动采集;利用组态技术和PLC技术建立了浇注监控系统,通过可视化监控平台实现了对浇注过程的实时监控。目前该系统在消失模铸造企业得到验证,借助该系统,企业实现了对存在质量隐患的生产工序进行优化改进,提升了设计与生产效率,加强了品质管理。     

模具并行工程系统研究

在综述模具并行设计方法的基础上,论述了模具并行工程系统的实施方案,提出了模具并行工程组织与系统结构、基于特征的知识表达与信息共享机制、模具计算机辅助报价与成本分析方法,以及综合应用知识推理、成本分析、CAE模拟等多种手段的并行设计执行机制。     

铸造工艺CAD的开发及应用研究

利用VisualC 6．0和AutoCAD的二次开发工具ObjectARX开发了铸造工艺二维CAD系统,该系统采用AutoCAD菜单开发技术,ARX与MFC联合使用技术、ODBC技术、信息保存与恢复技术,开发了通用铸造工艺参数设计、浇冒口设计和工艺数据库管理等功能模块;并根据工厂实际建立了相应的图库,通过该系统可实现计算机辅助铸造工艺设计,提高设计效率;并结合工厂零件进行了铸造工艺辅助设计。     

支持并行设计的约束知识管理

设计约束知识是支持并行设计知识的重要组成部分,通过设计约束知识管理与并行设计的有效集成,可以提高并行设计的效率和效果。分析了并行设计约束知识的组成,以约束网建立了设计约束知识之间的关系,支持并行设计活动中设计约束知识的使用。对设计约束知识管理相关技术进行了总结,构建了支持并行设计的约束知识管理框架,讨论了知识管理系统的主要功能,为系统的开发提供了基础。