基于XML模式的制造信息集成规范的研究

在网络化制造环境下,为有效实现基于可扩展标记语言和Web服务技术的企业应用集成,需要制造统一的基于可扩展标记语言模式的信息集成规范,以定义异构系统间数据交换的内容和格式。为此,探讨了制造信息集成规范的制定方法和相关技术。首先,对制造数据交换标准和业界结合可扩展标记语言进行的研究工作进行了总结分析,并在此基础上提出了制造信息集成规范的研究内容;针对制造数据交换的结构复杂等特点,提出了兼容性、实用性、通用性、可扩展性和标准性的规范制定原则,以及对产品数据与制造过程数据分别采取基于产品模型数据交换标准的映射和重新定义新的标记语言的方法。最后,提出了可扩展、模块化集成规范设计的支撑技术与工具,并对集成规范的建立和实施前景进行了说明。     

基于STEP和STEP-NC的CAD/CAPP/CAM/CNC系统集成技术研究

针对当前CAx系统间难以实现产品信息交换和共享的问题,提出了一种基于产品模型数据交换标准和数据接口标准的信息集成方法;建立了一个计算机辅助设计／计算机辅助制造／计算机数字控制系统集成模型,采用产品模型数据交换标准和数据接口标准中性文件形式描述产品信息,各系统之间通过中性文件实现信息的交换和共享;深入研究了工艺信息建模、STEP AP203文件到AP224文件的转换及自动特征识别等关键集成技术。     

基于DFA的SMT产品信息模型与数据交换

表面组装技术(Surface Mount Technology,SMT)产品是当前板级电子电路产品的主要形式。以SMT产品为对象,以面向分析的设计(DFA)思想为驱动,提出了基于STEP标准的SMT产品信息模型与数据交换。基于多信息模型的建模思想,建立了融合几何信息、物理信息、性能信息与功能信息的SMT产品器件级和产品级两级信息模型,并进行了多信息模型的DFA可应用性分析,以SMT产品电子设计信息到制造信息的数据交换为目标,从源数据、前处理器、后处理器3个角度阐述了基于STEP标准的数据交换方法。     

支持动态集成的产品数据管理Web服务架构

基于产品模型数据交换标准的异构CAx和产品数据管理系统间的动态集成是网络化制造亟待解决的问题。分析了Web服务访问的产品模型数据交换标准数据的必要性和可能性,利用统一建模语言间接构建了产品模型数据交换标准和统一建模语言图解之间的映射关系。提出了基于产品模型数据交换标准的开放式产品数据管理网络服务架构,并将其应用于CAx和产品数据管理系统的集成方案。分析了架构的内部结构及功能模块,以计算机辅助设计系统为例,阐述了其利用简单对象访问协议消息调用公共产品数据管理网络方法的信息流程。基于产品数据交换标准和面向服务架构的方法,开发了接口功能模块,为系统集成的实施奠定了基础。     

产品模型数据交换标准

产品模型数据交换标准（ＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒＥｘｃｈａｎｇｅｏｆＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＤａｔａＭｏｄｅｌ,ＳＴＥＰ）是用于不同ＣＡＤ／ＣＡＭ系统之间信息交换的一个国际标准。ＳＴＥＰ技术提供一种不依赖于具体系统的中性机制,规定了产品设计、开发、制造,甚至于产品全部生命周期中所包括的诸如产品形状、解析模型、材料、加工方法、组装分解顺序、检验测试等必要的信息定义和数据交换的外部描述,因而ＳＴＥＰ是基于集成的产品信息模型。ＳＴＥＰ具有三个开发层次;应用层、逻辑层和物理层。ＳＴＥＰ采用ＥＸＰＲＥＳＳ语言进行…     

STEP-NC数控程序的信息表达与提取方法研究

首先分析了产品模型数据交换标准-数控程序的格式和数据组织结构,对其信息模型进行了分类研究,提出了基本的处理原则和方法。进一步分析和研究了几何描述信息和制造工艺信息模型及信息提取问题,给出了利用STIX库函数提取制造特征以及工艺信息的基本方法和步骤。基于上述方法实现了一个基本的产品模型数据交换标准-数控程序解释器。实际运行表明,该解释器可以有效地解释产品模型数据交换标准-数控程序。     

异构三维CAD模型制造特征重构技术研究

针对异构CAD/CAPP/CAM系统的特征集成,提出一种异构三维CAD模型制造特征重构过程:确定基本形状特征分类,在此基础上构造设计特征库和制造特征库;通过基于产品数据交换标准(STEP)的特征识别技术实现异构三维CAD模型设计特征提取,并采用基于参数化二维图素多态耦合的特征识别方法,提高特征识别系统的代码重用性;运用成组技术建立制造特征族后,通过特征映射实现制造特征重构。     

集成环境下的基于STEP的PDM产品数据建模

PDM集成了产品生命周期(PLM)过程中的所有数据,要求企业在PLM的任何阶段共享一个统一格式的产品模型,因此对产品数据进行正确建模是集成环境下PDM系统实现的前提和关键.本文利用STEP PDM Schema构建一个集成环境下的统一的产品数据模型和标准数据格式,采用这种模式能实现企业内和企业间集成环境下的产品信息共享,合理高效地存储繁杂的PDM产品数据,在并行工程环境中集成各种制造信息,实现PDM系统中以及多个PDM系统间基于STEP标准的数据交换.     

基于本体的产品数据交换模型研究

传统的产品数据模型交换标准不能实现真正意义上的数据共享.为此,分析了该交换标准在数据集成中的应用,指出了传统数据交换方法的不足.在此基础上,讨论了基于本体的产品数据表达与交换,从本体建模的角度重新组织了Web本体描述语言的体系结构,并给出了产品数据交换标准形式化描述语言EXPRESS到Web本体描述语言的映射规则.提出了一个基于本体的产品数据交换模型,以导弹制导系统的数据交换为应用背景,详细描述了基于该模型的产品数据交换过程,并利用Protégé工具对数据交换结果进行了验证.     

制造软件互操作性模型

为了把握制造软件互操作性的本质,正确理解互操作性与软件集成之间的区别和联系,进而寻求恰当的技术和方法来解决制造软件互操作问题,以语义互操作性的定义为基础,给出了制造软件互操作性的定义,分析了互操作性和系统集成的区别和联系。针对制造软件领域在目前的系统集成中遇到的困难,分析了制造软件互操作性需要解决的问题,建立了制造软件互操作性模型,并对其支撑技术进行了分析。基于该模型采用模型驱动架构的软件开发方法,进行了计算机辅助工艺规划系统和计算机辅助夹具设计系统的互操作性研究,对制造软件互操作性模型进行了初步验证。研究表明,采用层次化的制造软件互操作性模型能够针对产品信息逐步实现不同级别的数据交换和共享,是实现制造软件互操作性的有效途径。     

先进维修技术信息支持系统的研究

先进维修技术 (AdvancedMaintenanceTechnology ,AMT)是多种新型维修技术、设备管理技术、网络技术及信息技术的集成 ,是先进制造系统顺利运行的保障。它通过新技术实现对局部性维修技术在新的维修管理理念下的整合。研发以人工智能为基础 ,以信息为动力 ,以网络为媒介的先进维修技术信息支持系统有着非常重要的意义。本文分析了先进维修技术信息支持系统的功能、结构及相关技术 ,并预测了其发展方向。     

CAD/PDM信息集成研究

PDM系统已经成为企业产品开发信息集成的公认平台。研究 PDM系统与其他工程系统的集成是促进企业信息顺利集成的关键。在企业信息集成模式的指导下 ,本文讨论了 CAD系统与 PDM系统的信息集成的三种模式 :封装模式、接口模式和紧密集成模式 ,阐述了CAD/ PDM双向集成过程中涉及的内容、数据及操作方法 ,并简单介绍了作者开发的一个集成实例。     

先进制造战略下的工艺管理系统的研究与实现

工艺设计一直是制造业发展的重点和难点,在市场快速更变的同时,传统制造业受到先进制造技术的冲击,工艺设计在企业大力推行先进制造战略过程中的难度大大增加。本文是在先进制造战略的环境下考虑工艺设计与企业信息的集成和优化,研究并开发了一套工艺管理系统。本系统是从CAD中读取零件工程图纸信息和ERP中读取BOM表,在产品零件信息基础上设计工艺,为车间作业计划与调度监控系统（CAPPS）提供作业计划所需要的工艺信息和设备信息,实现了CAD、CAPP和CAPPS的集成。     

基于混杂系统特性的机械式自动变速器故障诊断策略

基于机械式自动变速器(Automated manual transmission, AMT)自动变速系统混杂特性,对AMT自动变速系统故障诊断技术进行研究。运用混杂自动机建立AMT自动变速系统模型,结合系统运行特点研究系统行为轨迹,分析混杂系统模型与行为轨迹之间一致性关系。分析AMT自动变速系统故障定义,结合混杂系统模型提出AMT混杂系统故障行为的定义。通过混杂系统故障行为轨迹,分析故障可诊断性条件,从系统故障模型和故障阈值条件的角度描述故障、可诊断性、诊断精度、系统可观测状态变量之间的关系,并运用故障熵的概念来描述故障可诊断的程度。从系统功能、系统轨迹、系统控制周期多角度对AMT混杂系统行为轨迹进行分析和划分类型,结合国际故障诊断参考流程提出AMT自动变速系统故障诊断策略。将故障诊断策略和诊断算法移植于实车平台,大量实车里程验证了该策略的正确性和实时性。     

基于STEP的产品数据建模研究

在分析了并行工程、精节生产、智能制造等先进制造技术的特点后，提出了为实现ＣＡＤ／ＣＡＭ的真正集成，必须采用统一的信息模型，而基于ＳＴＥＰ的信息模型可满足产品生命周期各阶段对信息的需求。为此，本文探讨了产品生命周期信息需求，给出了—实现面向未来的制造技术基于ＳＴＥＰ的系统模型，并针对模具进行了分析     

现代制造科学的新发展

２１世纪的制造面临着市场,信息,环境和资源的严峻挑战,先进制造技术必须面对这种挑战。现代制造是先进制造技术的理论基础,它的灵魂和生命在于创新,现代科学创新往往产生在学科交叉中,因此,开展多学科交叉研究是现代制造科学发展的源泉。现代制造科学是微电子,计算机,自动化,网络通信等信息科学,管理科学,生命科学与机械工程和制造科学的交叉,中国国家自然科学基金的任务是鼓励和晕种交叉研究,发展和完善现代制造科学     

Manufacturing and technology strategy: a survey of planning for AMT

Planning for investments in advanced manufacturing technology (AMT) is one of the most difficult areas for manufacturing managers. A balancing of the need to create competitive advantage and the ability to fund the investment is required. This paper explores the challenges associated with planning new AMT investments and reports the experiences of 61 manufacturing firms. The paper describes the planning process adopted by the manufacturers regarding their investments in AMT. The differences existing between companies, industries and technologies are established. Finally the paper compares actual practice with a conceptual model of AMT decision-making, identifying key implications for practice.     

AMT执行机构多轴道路模拟试验台设计

提出了一种基于远程参数控制(RPC)的电控机械式自动变速器(AMT)执行机构多轴道路模拟试验台,重点对试验台装夹部分和运动学进行了设计和分析。结合AMT在实车上的安装情况,设计了一套夹具装置,并在动力学仿真软件ADAMS中建立了试验台运动学和动力学仿真模型,通过仿真分析,解决了运动干涉问题,优化了试验台运动范围。结合RPC技术,可以在所设计的多轴试验台上复现AMT执行机构的实际行驶道路载荷谱,从而在室内对AMT执行机构疲劳可靠性进行评价和考核。     

广义模块化设计及报价系统通用平台的构建及其应用

针对广义模块化设计理论,提出满足多种产品模块化设计要求的通用平台的概念,利用模块化实施过程中的共性与个性分离的开发原理,构建出平台的体系结构.涉及到的关键技术主要包括:多软件子系统间的集成、产品及模块的编码、统一信息模型的建立.在此通用平台上,以液压机产品为例,将其进行广义模块化的产品族和模块规划,建立产品的信息模型,实现产品的参数化、变量化设计,并达成CAMD/CAE/CAP集成,从而实现液压机产品的快速设计及报价.