基于创新的机械产品快速响应设计/制造的关键技术及其应用研究

针对机械产品，首先介绍新产品开发中计算机辅助创新技术；而后阐述针对用户需求的快速响应关键技术，包括计算机辅助模块化设计技术，基于FEM的变量化结构快速优化技术，基于知识工程（KBE）的特定产品快速开发系统构建，基于CAx的快速设计／制造系统的集成，以及特定机械产品快速设计／制造软件系统的开发工具研究。最后以实例介绍了该技术的应用状况，以此来阐述产品快速设计／制造技术开发的可行性、必要性及其模式。     

创新产品的快速开发和实现

产品是企业活动的源头，不断推出创新产品是任何企业梦寐以求的。文章从制造策略的高度论述产品创新是未来企业的核心竞争力。提出三维CAD模型是创新产品快速开发的基础，讨论“虚拟制造－数字工厂”的研究进展和快速原形型制造的发展趋势，以及它们在创新产品快速开发中的应用前景。最后介绍网络联盟制造在创新产品快速开发中的应用案例。     

基于创新的机械产品快速响应设计/制造的关键技术及其应用研究

针对机械产品，首先介绍新产品开发中计算机辅助创新技术；而后阐述针对用户需求的快速响应关键技术，包括计算机辅助模块化技术，基于FEM的变量化结构快速优化技术，基于知识工程（KBE）的特定产品快速开发系统构建，基于CAX的快速设计／制造系统的集成，以及特定机械产品快速设计／制造软件系统的开发工具研究。最后以实例来介绍此技术的应用状况，以此来阐述产品快速设计／制造技术开发的可行性、必要性及其模式。     

大型曲面类产品的快速制造技术研究

为了快速开发出1：1人体仿真模型，提出了基于网络的集成开发模式，再应用3维反求、CAD再设计、快速成形和快速模具制造等先进制造技术完成模型的测量、曲面重构、零部件设计和样件制造，最终获得合格的人体访真模型。应用表明，笔者提出的开发模式能实现包含复杂曲面的产品的快速开发。     

快速并行开发模式的研究

产品数据管理作为并行工程的使能技术，可以实现产品信息和产品过程信息的统一和高效的管理，有效地加快产品的开发。本文结合PDM产品Pro/Intralink(Pro/I)建立了基于PDM的快速并行开发模式，探索了快速原型制造在新产品开发中的应用，分析了需要解决的关键技术。为快速并行开发技术在企业的应用提供了有益的借鉴和帮助。     

基于FreeForm和快速原型的快速产品开发研究

通过分析FreeForm和快速原型技术在产品开发中的作用,提出了基于FreeForm和快速原型的快速产品开发模式。通过某人物玩具开发的实际应用,表明该模式可以快速地制造出产品的样件,可实现产品开发的快速设计、快速定型、快速营销和快速制造,产品能很好地再现设计模型,加快了产品的开发速度,开发成本和风险大大降低,加速新产品的开发速度和成功率,提高企业的竞争优势。     

5~(th)ICFDM国家自然科学基金项目进展及研究成果展荣获“十佳”项目简介

面向OKP产品的计算制造和虚拟原型项目负责人:丁汉所在单位:华中科技大学关键词:计算制造 几何推理 计算智能 虚拟原型项目批准号:59985004项目简介 在以计算机为核心工具的信息时代,随着网络化和智能化的不断发展,制造系统和制造过程的计算复杂性己成为制约产品快速设计和快速制造的关键问题。计算制造（Computational Manufacturing）通过对制造系统和制造过程进行建模,定性推理和定量分析,解决复杂零件测量、评定、加工路径生成、干波检查、空间布置、装配规划和可拆卸等问题,以实现制造系统的重构和调度,从而达到提高产品质量,减少成本,缩短产品开发周期的目的。计算制造旨在集成计算几何、加工原理、传感器信息融合、网络控制和维护、计算智能和虚拟原型等方法,目的是使制造系统中的某些问题归结为计算机可形式化描述的计算模型,研究其可计算性和复杂性,解决制造过程中出现的几何和特征建模、推理、基于网络的设计、控制和维护、计算智能和虚拟原型有关的数学建模及其复杂性分析。计算制造的研究大体可由定量计算、定性推理和信息     

摩托车产品虚拟制造技术的研究

在开发摩托车新产品的过程中探讨虚拟制造技术，以提高摩托车产品自主开发能力。为此提出了虚拟制造的体系结构，重点研究摩托车产品的虚拟建模、虚拟装配和虚拟加工，建立了完整的摩托车产品虚拟制造模型。实现了摩托车产品虚拟制造的装配模型、特征模型、几何模型的计算机处理，开发了FT150摩托车电子模型，提高了摩托车企业产品自主开发能力。     

支持快速产品创新的先进制造模式及其管理研究

论述了知识经济时代,决定制造业竞争力的关键是新产品的快速开发能力,而提高快速产品创新能力离不开先进制造模式.针对我国国情和制造业面对的国际竞争环境,建议采用支持快速产品创新的灵捷网络化制造模式,并提出了相关的研究内容和研究方法.     

数字化设计技术在摩托车行业的应用研究

摩托车产品的数字化设计技术是集成现代化设计中的计算机辅助设计技术、计算机辅助分析、计算机辅助制造、产品数据管理技术虚拟样机技术、快速原型制造技术、标准技术等,融合在产品的设计、开发、制造的全过程,是一个多学科综合性技术。为满足摩托车市场对产品个性化、多样化的需求,解决摩托车行业传统的样机仿制开发模式单一,开发能力受限等问题。研究运用参数化设计、知识驱动、设计知识库和信息集成模式等方法开发了摩托车产品数字化设计平台,并得到了实例验证,为摩托车产品开发与市场需求的结合提供了基础。结论表明,在摩托车行业运用数字化设计技术的思想和方法是可行的。     

快速成型制造技术及其系统发展研究

介绍了目前常见的快速成型方法,并分析了各种方法的优缺点,阐述了目前快速成型制造中存在的一系列问题,最后针对快速成型制造自身的结构特点,对进一步的研究提出一些建议。     

Virtual engineering approaches in product and process design

Virtual prototyping techniques are being extensively used in industry world wide, as they provide cross-functional evaluation at a lower cost, enable engineers to consider downstream issues earlier in the product design cycle, as well as facilitate better communication of product/process design issues among engineers of varying backgrounds. This paper provides a comprehensive literature review on virtual prototyping research efforts in various engineering domains, including design and manufacturing.     

虚拟样机技术的发展及应用

虚拟样机技术是一项复杂的系统工程。讨论了虚拟样机技术的内涵,分析了其对制造业的影响,研究了虚拟样机的关键技术:系统总体技术、建模技术、协同仿真技术及支撑环境技术,介绍了虚拟样机技术在国内外的发展和应用状况。     

虚拟产品开发中的虚拟样机技术和数字样机技术

文章就虚拟产品开发,虚拟样机技术和数字样机技术产生的历史背景、特点、三者的关系以及在现代化机械制造业中的作用进行阐述。     

专用刀盘虚拟样机技术的应用与研究

以多体系统动力学建模理论及方法为研究基础,进行了专用旋转刀盘虚拟样机技术的研制与开发。研究结果表明,专用旋转刀盘虚拟样机具有模拟物理样机的能力,可在物理样机制造之前方便地进行旋转刀盘性能的预测与评估,从而减少物理样机制造及试验次数,缩短产品研制周期和费用,获得了具有现实意义重要的工程价值。     

虚拟车间的异地协同调度

阐述研究基于未来敏捷制造模式的虚拟车间调度问题的重要性和必要性,说明了基于互联网并具有多智能体结构的网络信息系统是实现虚拟车间调度的基础。针对由项目驱动的虚拟车间,提出一些尚待研究的问题,内容涉及虚拟车间的项目异地规划、异地作业计划协同编,以及基础上进程异地协同监控等。特别强调了它们与传统的车间作业计划、调度与监控问题的主要差别。指出虚拟车间异地调度的主要问题,并提出建议。     

面向多学科虚拟样机协同仿真的仿真网格技术研究

针对目前多学科虚拟样机协同仿真应用中面临的多学科交互协同能力差、资源动态调度分配难、系统容错能力和柔性差、动态资源可重用性差、规模易受限制等问题,首先提出了一种新的解决途径——构建仿真网格,进而较为详细地介绍了面向多学科虚拟样机协同仿真的仿真网格技术的部分研究成果,最后,介绍了典型的应用案例,并给出了结论和下一步的工作展望。     

虚拟制造技术在现代机械工程设计领域中的应用

通过对虚拟制造技术的详细介绍,阐述了虚拟制造技术在现代机械设计领域中具有广阔的应用前景,其核心技术--机械虚拟样机技术,从根本上改变了机械工程设计的传统模式,其广泛应用前景,必将使之成为目前最具影响力的技术之一.     

Shape Representation and Interoperability for Virtual Prototyping in a Distributed Design Environment

Internet technology opens up another domain for building a future CAD/CAM environment. The environment will be global, network-centric, and spatially distributed. In this paper, we present an approach to network-centric virtual prototyping (NetVP) in a distributed design environment. The presented approach combines the current virtual assembly modelling and analysis technique with distributed computing and communication technology for supporting virtual prototyping activities over the network. This paper focuses on shape representation and interoperability of product models for distributed virtual prototyping. STEP standard and CORBA-based interfaces allow bi-directional communication between the CAD model and the virtual prototyping model, which makes it possible to solve the problems of interoperability, heterogeneity of platforms, and data sharing. STEP AP203 is used as a means of transferring and sharing product models. In addition, Attributed Abstracted B-rep (AAB) is introduced as 3D shape abstraction for trans-parent transmission of 3D models and for the maintenance of naming consistency between CAD models and virtual prototyping models over the network.     

面向快速原型制造的逆求技术

逆求技术是一种应用非常广泛的新兴技术,在快速原型制造中具有重要作用。本文介绍了面向快速原型制造的逆求工程系统的结构体系、测量方法以及相应的数据处理手段,并指出了存在的问题和今后的发展方向。