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。     

复杂产品的异地协同设计及其柔性流程实现

以知识获取为核心的寻求服务和提供服务的异地协同设计形成了一种虚拟企业设计模式,文中分析了异地协同设计的开放式设计体系,并研究异地协同复杂产品设计的决策问题分析流程及其策略;针对网络式异地协同设计系统,以多自由度机械手系统的协同设计为研究对象,讨论了复杂产品异地协同设计的过程管理、任务流程管理及实现方法。     

基于DSM的复杂产品多性能协同设计方法

首先分析了复杂产品多性能之间耦合因素的产生机制,将性能之间的关系分成耦合、独立和顺序型三种关系;然后采用DSM矩阵对多性能间的关系进行形式化描述,通过DSM矩阵优化重构以规划解耦流程;最后以多性能整体满意度为最优目标,并通过优化算法对产品多性能进行协同设计。     

复杂产品协同研制流程信息化研究与应用

结合复杂产品多单位联合研制的特点,分析了"主承制商-供应商"研制模式下的协同研制需求,总结出工程问题沟通与反馈流程、工程数据接收流程和工程数据发放流程等业务流程。重点研究了供应商分级连接协同平台的接入方式,并对协同区和协同门户进行了规划。通过开发数据交换接口,满足了Teamcenter与Windchill系统之间交换数据的需求。     

复杂产品的协同设计与仿真

产品复杂性的日益增加,对仿真技术提出了更高的要求.协同仿真可以为复杂产品的设计评估提供全面支持.本文从复杂产品设计需求出发,讨论了多领域协同仿真技术的特点和实现方式,重点分析了遵循HLA规范的协同仿真模式,并进一步研究了基于多领域协同仿真的复杂产品设计及其关键技术.最后,结合工程实际介绍了协同仿真技术的实际应用.     

复杂产品协同设计中关键问题的研究

根据复杂产品的开发特点对多领域协同设计的主要内容进行概述,并对其中的关键问题进行重点深入的分析,具 体内容包括:协同设计系统框架、协同模型的建立、冲突检测和消解、耦合因素的分析等。     

基于本体的产品综合设计多视图模型研究

为满足产品综合设计过程中对可靠性、维修性、保障性数据及知识的共享需求,分析了综合设计过程中结构视图、功能视图,以及可靠性、维修性、保障性视图之间的相互关系.针对多视图模型不能很好地支持可靠性、维修性、保障性领域知识描述及共享的问题,提出了以产品与故障为核心的参考本体,进而构建了基于本体的性能与可靠性、维修性、保障性综合设计多视图模型框架.利用转换矩阵描述了多视图之间的映射机制.最后,给出了该模型在产品寿命周期管理系统中的实现方法,并以基于TeamCenter的性能与可靠性、维修性、保障性综合设计平台为例进行了应用验证.     

基于自然语言生成的协同制造企业图表数据分析方法

为充分利用协同制造企业在生产过程中的非结构化图表数据,提出一种基于自然语言生成的图表数据分析方法。首先使用光学字符识别技术和关键点检测网络对图表中的文本信息和数据信息进行识别和提取;随后将用户需求作为输入,通过自然语言生成模型输出相应的图表文本描述,使其可以根据用户不同的意图,生成智能和准确的图表分析结果。该方法图表提取的精度为88.6%,文本描述的评估得分为86.4%。通过在企业的应用案例和相关调研也表明该方法能够根据用户需求对不同类型的图表进行准确的分析。     

基于云服务的复杂产品协同设计方法

围绕复杂产品设计过程中设计者之间的分布协同以及信息、资源共享和知识重用等问题,提出了一种基于云服务的复杂产品协同设计方法.该方法以云服务中间件技术为主体,通过云服务中构建的领域本体和知识库所包含的语义来描述复杂产品设计过程中的信息、资源和知识,进而提出一种结合事件驱动服务模型和语义服务逻辑图的服务组合方法.在事件驱动下完成任务分解、服务发布等操作,利用语义服务逻辑图表达服务之间的逻辑和时序关系,接着进行服务组合并执行组合服务以完成复杂产品设计任务.以某型航空器总体设计为例验证了该方法的有效件和正确性.     

面向MDO的复杂产品多学科视图建模技术

提出了面向MDO的复杂产品多学科视图建模技术,给出以主模型为导向的多学科并行建模技术路线。通过建立复杂产品设计过程的层次分解与映射模型,分析产品组成的多学科性;给出多学科并行的设计方法,以实现各学科子系统功能的独立性;通过多学科视图建模的一致性规则及多模型的协同运行策略,解决冲突的协调问题;采用面向对象方法,建立起多学科视图建模技术的层次实现结构;基于优化技术与CAD/CAE的技术集成,实现多模型协同仿真与优化。该技术应用于汽车车身的多学科建模与仿真优化,实现了设计信息的动态交互与多学科共享,有效改进了产品设计水平,提高了产品的设计效率。     

多粒度复杂产品供应链低碳设计

为有效实现多粒度复杂产品供应链的低碳设计,改进三角模糊数法和Hamming距离贴近度法,转换分析复杂产品供应链各责任主体的低碳需求。利用Euclidean距离法和逼近理想解法分别确定多粒度产品效用和碳足迹因子,推理低碳设计绩效,拣选低碳设计的目标产品粒度层次及生命功能周期。再构建矛盾矩阵描述主体低碳需求和低碳设计措施映射关系,借助工程参数和发明原理消除低碳设计技术冲突,提出低碳设计建议。通过液晶显示器实例证明,该方法有效提升了低碳设计的通用性,降低了不确定性。     

面向复杂产品的协同制造执行平台框架及运作流程研究

为了有效地提高面向复杂产品的车间协同制造执行能力,在分析当前研究应用现状的基础上,提出了一种面向复杂产品的协同制造执行平台框架。在此基础上对面向复杂产品的协同制造执行平台运作流程进行研究,并进行原型系统开发和应用。     

基于高层体系结构的复杂产品协同设计管理方法

通过分析复杂产品在协同设计中面临的问题和高层体系结构(High level architecture,HLA)在工程协同设计领域的应用,实现对协同设计过程中用户间的互操作性、数据一致性和并发操作的管理,建立一种基于HLA的联邦式实时协同设计系统体系结构,定义三类具有不同权限和职能的联邦成员:设计邦员、管理邦员和监测邦员。在系统框架的基础上,基于HLA的时间管理服务给出协同设计过程中各邦员的时间管理策略和时间推进机制,并通过对设计邦员的操作命令进行分类和设置事件逻辑计数器,实现邦员间的互操作和设计邦员的动态注册,保证邦员操作事件的时序化和数据的一致性。同时,利用邦员的项目权限和所有权管理服务实现发言权控制,避免并发操作的发生。最后,以船舶为例给出原型系统具体应用方案。     

基于虚拟样机环境下的复杂产品协同设计

在对虚拟样机环境下复杂产品协同设计主要内容进行概述的基础上,针对多领域协同设计问题,采用广义约束网络方法建立参数协调模型,并抽象出各个领域之间的耦合关系模型,根据全局灵敏度方程GSE(Global Sensitivity Equations),对其进行分析提出相关策略,减少产品的设计迭代和返工次数.     

面向质量的大型复杂产品总体参数多主体协同设计ESTA-HoQ网络模型

考虑成功树分析(Success tree analysis, STA)所蕴含的事件成功的逻辑关系不够简洁,提出一类通用直观的拓展型成功树分析(Extended success tree analysis, ESTA),并基于ESTA逻辑设计质量屋(House of quality, HoQ)构建方法,进而搭建大型复杂产品总体参数设计拓展型成功树-质量屋(Extended success tree analysis-house of quality, ESTA-HoQ)网络框架;考虑产品设计面向质量,定义一类标准质量损失函数,并揭示大型复杂产品多主体协同设计的本质就是合作利益分配,在此基础上,以标准质量损失最小化为目标,根据不同逻辑门设计目标函数,并以设计参数自身约束、参数间关系约束以及多主体利益约束作为约束条件,构建基于ESTA-HoQ网络的大型复杂产品总体参数多主体协同设计多级递阶规划模型,并设计模型的求解算法;以固定翼飞机设计为例,详细阐述该思路和模型的可行性和有效性。     

面向可变流程设计的复杂产品工程数据管理方法

为了对复杂产品系统的可变流程及相关知识进行集成管理,通过业务构件实现设计逻辑、业务逻辑和数据逻辑三种逻辑的动态集成。在此基础上,以流程模板为框架,实现可变流程设计下多源异构的全局数据管理。该架构为工程管理与项目管理的融合提供了操作环境。最后,以航空发动机涡轮气动设计和飞机飞行载荷优化设计为例,验证了该方法的可行性。     

一种复杂产品研发决策支持系统的结构与流程设计

近年来,决策支持系统无论在其理论研究方面还是应用领域均得到了长足的发展,但在复杂产品研发领域,决策支持系统发展滞后,该文针对复杂产品研发的特点,对复杂产品研发决策支持系统进行研究,并提出复杂产品研发决策支持系统的总体结构,从而实现复杂产品研发现代化和决策科学化。     

产品结构的多视图动态管理框架的设计和实现

根据制造业对产品物料清单(Bill of Material,BOM)的管理和使用要求,设计了基于产品结构的多视图动态管理框架。所提出的多视图动态管理框架支持产品结构视图的动态定义和转化,实现了以产品结构为中心的产品数据的管理、动态跟踪与追溯,以及跨BOM的工程变更管理。动态管理框架已经在航天型号协同研制平台(Aerospace Vehicles Integrated Design and Manufacturing,AVIDM)中得以应用,可为PLM/PDM系统提供参考。     

复杂产品协同设计信息集成与共享技术研究

协同设计之间存在着错综复杂的数据交换和信息共享需求,如何有效地组织/管理、正确地传递和共享这些信息,保证设计信息的一致性和完整性就成为支持协同设计的关键技术之一。分析了复杂产品协同设计信息的种类、存储方式和可行策略。结合协同设计平台的产品结构管理和文档管理功能,构建了以层次结构树为核心的集成化产品信息共享模型,构成了单一的逻辑信息源,实现了数据管理与数据使用、产品对象与文档的紧密关联。研究了协同设计信息管理、存取、共享及控制机制,实现了设计信息的集成与共享,并以某复杂产品为例进行了应用。     

支持航空发动机设计复杂产品协同仿真系统的研究

支持多领域协同技术是当前复杂产品设计分析中的一个研究热点.以航空发动机为对象研究了复杂产品协同仿真系统的组成、体系结构并对该体系结构中的各层次进行了说明.同时给出了支持航空发动机设计的复杂产品协同仿真的原型系统.初步实践证明该系统能够满足航空发动机设计中的多领域协同仿真问题.