产品并行开发过程建模研究

并行工程的关键是对产品实行集成的并行开发,而产品并行开发过程模型是实现产品并行开发过程管理的 基础。本文从产品视图、功能视图、工作流程视图、组织视图、约束视图和资源视图多个侧面建立产品并行开发过程 集成模型,并详细研究了反映产品并行开发过程本质的组织视图、工作流程视图和约束视图模型的建立,建立了矩 阵式IPT组织模型以及产品并行开发工作流模型和多层约束网络模型。     

面向对象的产品与过程开发建模研究

通过对产品开发过程的分析 ,指出了并行产品开发过程的必要性。基于面向对象的技术 ,建立了并行设计与过程开发的产品与过程模型。在所建立的对象模型基础上 ,结合工装 CAD的设计过程 ,开发了以 PDM为集成框架的工装 CAD管理系统 ,并给出了系统的实现方法。采用该系统 ,不仅增强了对产品数据信息的管理能力 ,也大大提高了设计效率 ,缩短了产品的开发周期     

基于XML和过程本体的多学科设计优化过程集成与资源共享

为解决复杂产品多学科设计优化的过程集成和不同学科设计资源的共享问题,提出了基于可扩展标记语言和过程本体的设计过程描述元模型;给出了过程集成交互的语义映射规则及映射的具体过程,构建了基于可扩展标记语言的过程定义语言核心元素的描述规则,实现多学科设计优化设计过程及资源的信息共享与交互;最后,设计开发了支持燃气舵多学科设计优化的过程集成和资源共享平台,通过实例验证了该方法的有效性。     

虚拟环境下面向并行工程的产品信息建模与研究

目前传统的产品开发模式已不能满足激烈的市场竞争要求。虚拟设计和并行工程是现代产品设计新型技术,而产品信息模型是虚拟环境下并行设计的基础,在对产品模型信息需求进行分析的基础上,提出了集成产品信息模型并行设计结构框架,阐述了基于STEP标准集成产品信息模型构建过程和具体的实现过程,解决了集成产品模型的多视图表达和产品结构树等关键技术,给出了产品结构树的具体实现算法,最后建立了面向并行设计的集成产品信息模型,并对该信息模型进行了分析评价。     

基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源建模与关键加工节点识别

为了解决多任务复杂制造过程中的工作流变异导致的流程和资源的不确定性,进而导致制造资源模型出现实时变化,提出了基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源模型,得到了流程与资源信息集成的资源复杂网络模型与分析方法。首先,从制造过程中实时产生的事件日志出发,提出了一种基于统计α算法的过程挖掘算法,解决了制造过程工作流重构问题,可实时发掘实际制造过程中的工作流模型。接着,通过集成过程挖掘算法和复杂网络理论,构建了集流程信息与资源信息于一体的资源网络模型,提出了资源节点与流程节点的关联性分析方法,识别制造过程中的关键加工节点。最后,结合一个复杂的锥齿轮轴-轴承套组件装配过程实例,全面验证了所提出方法在制造过程工作流重构、资源网络模型建模、资源特性分析与关键加工节点的识别上的有效性。     

开放式Web三维零件资源集成库系统开发

为实现对机电行业中存在的大量标准化、系列化零件资源的集成管理与信息高度共享,综合应用.NET框架下的三维CAD系统二次开发、ADO.NET、Web3D、AJAX(异步刷新)、Web服务等系统实现使能技术,开发了面向机电行业的开放式Web三维零件资源集成库系统。首先,基于B/S模式设计了系统五层架构;而后详细介绍了零部件三维模型在线浏览与参数化驱动设计、零件资源库快速构建与动态扩展、分布异构零件库资源Web服务集成等系统主要功能模块的实现过程;最后给出了系统开发实例及其在复杂产品协同设计链中的应用模式。     

铁路货车并行开发使能技术与工具

提出了铁路货车过程管理、协调与冲突仲裁方法、信息集成建模,数据管理和评价工具等有关产品并行开发的使能技术和工具,提出了基于WindchillPDM集成各个使能工具的铁路货车产品并行开发体系结构。实践证明,铁路产品并行开发可提高产品质量,缩短开发周期,降低开发成本,提高企业的市场竞争能力。     

支持并行设计的维修性模型及其实现

为使装备具有良好的可维修性,提出了支持并行维修性设计的总体框架,分析了实现这一目标的关键和瓶颈技术———建立集成的产品维修性信息模型;以集成产品装配信息模型为基础,建立了集成的维修性信息模型,并讨论了与过程模型的集成;选择Pro/Intralink作为产品数据管理平台,分析了支持并行维修性设计集成环境的实现,包括基本环境的配置、主信息模型的建立、设计流程的定义与管理;以一种维修性分配工具的开发与集成验证了论文提出的方法。     

设计与过程集成模型的研究

提出和研究了一种基于大批量定制生产原理的复杂产品的设计与过程的集成模型。通过设计与过程的集成模型说明了大批量定制生产的原理和方法，如产品设计和制造的并行，推迟定制点，扩展的相似性原理，粗结构表和粗生产计划等。深入地研究了设计与过程的集成模型的定义，表达形式和特点，最后对实际企业的案例进行了分析，表明该模型能有助于缩短产品生产周期和降低产品成本。     

产品并行开发过程监控系统的研究与实现

并行工程的本质特点是产品数据─开发过程—资源─组织的集成，其目标是对产品生命周期中的共享数据进行全局管理与控制。根据这种需要，本文研究了并行工程过程管理系统中产品并行开发过程的监控系统，指出了产品开发过程监控应包括资源监控、产品数据监控及开发流程监控。提出了以产品数据管理（ＰＤＭ）为支撑平台，由数据采集与反馈器、分析器和监控信息报告器组成的监控系统体系结构并开发了原型系统。该系统已用于８６３／ＣＩＭＳ重大关键技术攻关项目“并行工程”的实施中。     

齿轮类工艺信息管理系统的设计与应用

针对齿轮类工艺数据复杂多样的特点,提出了利用网络技术和数据库技术构建工艺信息管理系统的需求。结合工艺设计和工艺信息管理等主要模块,详细介绍了系统的体系结构及模块的功能特点。基于Brower/Server模式并以产品数据库为核心,开发了面向产品设计与过程管理的工艺信息管理系统。应用实例表明,该系统实现了工艺信息的共享与协同处理,并能对工艺信息进行实时高效的管理。     

知识管理体系及其在系统集成环境中的集成

针对产品研发过程中知识管理与应用的实现问题,在知识管理层次体系基础上提出了产品系统开发智能化集成环境的构建方案.从知识本质特征分析人手,得出知识的运用与管理是通过构建知识工具、维护数据载体、进行知识过程控制来实现的结论.探讨了知识管理的实现机制,通过协调知识、数据、过程、工具之间的关系,给出了支持工程应用的知识管理体系与功能阶段.基于知识管理的体系层次,给出了支持产品分布式集成开发环境的功能体系技术方案,定义了基于知识的集成环境的智能化操作流程.     

协同开发环境中项目管理与工作流管理的集成

通过对分布式协同产品开发过程管理的需求分析，结合分布式项目管理系统和工作流管理技术，提出了一种适用于协同产品开发环境的层次化过程管理模式。给出了项目管理系统与工作流管理系统的集成框架，通过共享数据库的方式和对任务模型及其结构的设计研究，实现了分布式项目管理系统与工作流管理系统的信息集成和功能集成，为实现异构、自治、分布的协同产品开发环境中的过程管理提供了有力支持。     

面向网络化制造的协同设计技术

设计了一种面向网络化制造的协同设计平台,建立了企业间产品开发的协作关系,提出了在产品开发中整合企业供应链上的制造资源、实现客户定制和企业协作的方法。通过对产品实际设计过程的特点分析,利用规划控制下的二阶段设计理论,研究了产品对象模型构造技术、工程知识表达技术和设计过程建模技术,提出了一种基于知识的协同设计方法。以成德绵区域网络化制造和应用服务供应商平台为基础,设计并实现了协同设计平台,实现了企业间的协作和基于知识的设计,并已在成德绵区域的多家企业应用。     

虚拟企业环境下过程融合及产品开发项目协调

提出了虚拟企业产品设计过程融合的思想,以及面向虚拟企业的设计过程融合与设计活动集成体系结构。该体系结构在任务分解与资源匹配,过程融合、管理与协作,设计任务执行以及对象与版本管理四个层次上,捕捉设计过程中内在的动态特性。基于设计过程动态建模描述虚拟企业环境下过程融合设计流模型,支持虚拟企业环境下敏捷设计流管理,统一组织和管理设计过程、活动及资源,实现虚拟企业环境下产品设计过程分析、优化与动态重构。最后,从三个方面讨论了虚拟企业环境下分布式并行协同产品开发项目的协调问题。     

面向网络化制造的产品协同开发过程管理技术研究

面向网络化制造的产品协同开发系统不仅应具有跨平台的信息集成功能 ,而且还应该支持产品开发过程的有效管理。协同产品开发过程管理是一种复杂的过程管理技术 ,它具有分布、动态、异构等特点 ,为了满足这种应用需要 ,本文提出了一种层次化的过程管理思想。重点讨论了项目管理系统中的任务模型与工作流管理系统中的ECA运行控制规则。最后给出了网络化制造环境下协同产品开发过程管理系统的一种Web实现技术     

并行设计及其支持环境

以PDM为框架,建立了支持产品并行设计的并行工程体系结构,通过分析设计活动的组成,提出了面向产品全生命周期的数字化信息模型和基于STEP的CAx信息集成模式,定义了结构扁平的集成产品开发矩阵组织模式,以有效支持产品开发队伍的重构,探讨了信息分层共享的合理模式,集成了分布于不同硬件平台的CAx/DFx工具,最后建立了支持并行设计微循环与预发布的过程管理模型,研究了并行化产品开发的过程控制与管理技术。     

基于活动理论的适应性过程集成框架

依据产品开发过程的现状和特点，通过分析活动理论中的有关概念、原理及活动理论下过程集成的方法，提出了基于活动理论的过程集成体系结构。以活动理论为基础，分别阐述了过程集成的方法、过程的描述、适应性计划原理、过程的跟踪及监控显示方式等，并且给出了适应性过程管理反馈结构的框架。最后示范了在该体系下弹丸设计过程的应用情况。     

复杂产品设计中基于业务构件的集成方法研究

为了实现对设计过程和数据的统一管理,以及应对不断变化的需求,采用业务构件技术,实现设计数据、可变业务流程、设计资源及用户界面的集成管理.通过业务构件技术,实现系统模块的重构;设计了专用数字化设计构件,实现设计资源的无缝集成;针对软件资源的不同版本,封装不同的图形用户接口;采用智能Agent技术.通过消息逻辑实现对象调用.以构件为元素,采用设计流程模板技术支持业务流程的重组.最后,以飞机飞行载荷计算为例,对提出方法的有效性进行了验证.     

基于设计任务链重用的产品再生设计技术研究

为实现产品再设计过程的知识支持,提高产品开发效率与质量,提出了基于设计任务链重用的产品再生设计方法.采用任务链动态地描述产品设计过程,通过向量模型.实现设计任务链的抽取,利用约束传递方法,实现多个产品实例局部任务链的融合.该方法在低压电器产品开发中得到了应用验证,对提高产品设计过程的可拓性与重用性起到了较好的作用.