基于约束的智能协同设计系统模型的研究

在构造面向智能协同设计的分布式计算环境中，通用、高效的系统模型是其实现的关键。首先给出了基于约束的分布式智能设计系统模型，并用3层结构地描述和定义了系统模型：①以显示对象为中心的显示层；②表达和维持不同子模型知识和完整性的约束层；③以不同领域知识为重点的知识层。简单介绍了基于约束的分布式冲突协调机制，最后，以一个摩托车的协同概念设计为例，给出了原型系统的实现。     

协同设计中基于约束的冲突检测与协商技术

从约束满足的角度 ,对协同设计中的冲突检测与协商问题进行了探讨 ,将产品约束网络按产品级、部件级、零件级和领域级分层管理 ,给出了基于约束验证和区间传播算法的冲突检测方法 ,提出了几个基于回溯策略和约束松弛策略的冲突协商建议产生算法。在此基础上 ,构建了基于Web的协同设计冲突检测与协商系统 ,支持设计专家检测与协调冲突     

网络协同商务链的协调机制与协调模型

根据网络协同商务链中需要协调的主要领域和内容，论述了协同商务链中一般协调机制所包括的主要方法和支持工具，并以Multi—agent技术为例，设计和探讨了一个基于Multi—agent系统的协同商务链协调机制，最后给出了协同商务链中协调／冲突解决的一般性参考模型。     

纵向协同设计中约束网络建模和冲突检测技术研究

为了提高产品协同设计的效率,需要及时检测出设计过程中的冲突,研究了纵向协同和横向协同的联系与区别,将协同设计过程在纵向上划分为初步设计、总体设计、详细设计等阶段,建立了纵向协同设计中的约束网络模型并对此模型进行分析,在此基础上研究了纵向协同设计中知识冲突的检测技术,分析了常用的冲突检测技术及其应用场合,给出了一种基于纵向协同设计约束网络模型的冲突检测技术,最后,通过船舶协同设计中知识冲突检测的应用验证了其有效性。     

网络协同商务链的协调机制与协调模型

根据网络协同商务链中需要协调的主要领域和内容,论述了协同商务链中一般协调机制所包括的主要方法和支持工具,并以Multi-agent技术为例,设计和探讨了一个基于Multi-agent系统的协同商务链协调机制,最后给出了协同商务链中协调/冲突解决的一般性参考模型。     

协同设计中基于约束的冲突检测

如何实时检测设计冲突从而维护设计一致性是协同设计的关键问题。提出了基于约束的自动冲突检测方法；介绍了设计约束在产品信息模型中面向对象的表征；讨论了工程设计中的约束满足问题及其区间求解算法，并在此基础上发展了一个基于网络的冲突检测器。冲突检测器能够在协同设计过程中实时检测设计冲突，避免不必要的设计反馈和重复磋商，从而提高了设计效率。并以减速器协同设计的冲突检测实例显示了冲突检测器的有效性。     

基于约束的协同设计冲突检测技术研究

为了有效地辅助设计人员及时发现冲突并适时提供有效的冲突解决方案，分析了协同设计中约束的内涵及其动态性和层次性等特点，对约束满足问题进行了形式化表达。采用遗传算法作为协同设计过程中约束满足问题的求解方法，给出了该算法的具体实现过程。采用可扩展标记语言对网络环境下系统约束信息的数据进行了描述。在此基础上，提出了基于约束的冲突检测系统的体系结构，并对主要组成模块的功能进行了详细描述。开发了该冲突检测系统的原型系统并对其运行过程进行了描述。通过某车床纵向进给部件的圆柱齿轮减速机构的设计实例，说明了该系统的有效性。     

基于Web的机床组件协同分析和优化环境

计算机支持的协同优化分析是实现复杂机械产品协同设计的一个重要环节，阐述了协同优化分析的思路、核心，构建了机床组件协同分析、优化的结构模型。针对这种结构模式，探讨了机床组件的有限元分析优化的协同过程、冲突和冲突消解机制以及协同过程中任务机制，描述了有限元分析优化过程的自动实现，并给出车床床身模态分析的实例。在这种模式下，充分体现了CAE技术在工程应用中的价值。     

基于TRBAC混合模型的协同设计过程动态访问控制

针对具有周期时间约束、访问次数限制和设计过程动态变化特点的协同设计过程访问控制问题,将基于角色的访问控制模型和基于任务的访问控制模型进行扩展与融合,提出一种适应于协同设计全过程的动态访问控制模型CDACM。通过引入设计单元结构体的状态迁移和约束依赖关系,控制访问授权状态的变化和权限的约束,以实现与上下文相关的主客体动态授权管理;同时通过设定权限激活周期时间约束和权限访问次数限制约束,来解决权限访问时间限制和事务完整性约束问题。给出协同设计的访问控制策略和激活机制。将理论研究应用于链式输送机协同设计访问控制系统中,验证了所提模型的有效性。     

面向协同设计的冲突自动消解系统研究

协同设计是一项复杂的创造性活动,协同设计过程中的各种冲突问题的快速、自动消解对协同设计效率的提高起着至关重要的作用。本文用自动导航方法来处理协同设计过程中产生的各种冲突,给出了冲突自动导航系统模型,研究了冲突消解器及消解算法。根据冲突的特征将其分类,分别找到合适的冲突消解方案。此外,采用扩展锁定机制来保证冲突消解中的数据一致性,在明显提高冲突消解操作并发性的同时,也解决了消解操作过程中潜在的死锁问题。     

TRIZ理论在产品概念设计中的应用研究

通过对概念设计的分析研究,阐述了TRIZ的理论体系及其简化的＂1141＂体系,归纳了TRIZ的理论基础和基本思想,介绍了基于TRIZ的产品概念设计过程模型,分析了TRIZ中技术冲突及物理冲突解决流程以及2种冲突解决原理之间的转化关系。基于TRIZ概念设计过程模型,将TRIZ中技术冲突解决原理及物理冲突解决原理应用于新型旋转展车台的概念设计中,并通过实验研究验证了TRIZ概念设计过程模型的正确性及可行性。     

基于ASP模式的售后服务协同管理集成平台研发

为了实现对产品售后服务全过程的协同集成管理,在分析了当前重型汽车行业售后服务中存在的问题基础上,提出了一种基于ASP模式的售后服务协同管理集成平台,并阐述其逻辑结构与技术架构,以及服务平台应具有的功能模块。该平台建立了以Web Services为技术支持的ASP架构,实现了生产制造信息与售后服务各环节信息的集成,提高了售后服务的响应速度和质量。     

基于MAS和PDM的CAPP系统体系结构及其关键技术研究

研究了如何利用产品数据管理提供的信息交互、过程控制功能和多代理技术，实现集成制造系统中各制造单元的自治和主动交互，以满足快速制造网格环境对计算机辅助工艺规划系统的需求。所提出的基于多代理系统和产品数据管理的计算机辅助工艺规划系统体系结构模型，提供了对其自身所需信息的集中管理，可以通过与其他代理的协同，实现工艺设计的自治与协同，达到在最大限度利用遗产的情况下，实现异构、分布的面向全局工艺规划的制造信息从混沌状态向有序状态的转变，为面向全生命周期制造的工艺求解奠定了基础。在此基础上，建立了原型系统，其应用表明，该系统具有良好的扩展性和适应性，能够满足快速制造网格对全局工艺规划的需求。     

计算机辅助创新技术驱动的产品概念设计与详细设计集成研究

针对计算机辅助创新(Computer-aided innovation,CAI)技术提出的创新概念方案不能顺利地输出给CAD系统的问题,从分析具备产品的功能信息及结构信息的CAD装配结构模型入手,通过建立产品装配结构的信息模型图,分析并确定装配模型存在的问题和冲突,然后应用计算机辅助创新(CAI)技术驱动的知识工程(Knowledge based engineering,KBE)及语义处理技术集成的创新技术进行解决,进而驱动产品结构设计,创新性地解决装配结构中存在的问题,形成从构思创新方案产生-形成知识-驱动结构设计的有机创新过程,初步实现了概念设计与详细设计的集成。进而建立了计算机辅助创新(CAI)技术驱动的产品概念设计和详细设计的集成过程模型,通过无磨损蝶阀产品的创新案例验证了该模型的可行性。     

基于对策论的协同设计目标冲突协商方法研究

采用协商方法解决协同设计中因目标差异而产生的冲突，给出了协同设计冲突起因的数学描述，研究了基于对策论的目标冲突协商方法，建立了协同设计冲突协商模型，给出该模型的Nash协商解和基于满意度的解。在此基础上建立了具体的冲突协商流程，通过某机床主轴的协同设计实例说明该方法的有效性。     

基于可拓理论的产品适应性设计

在分析产品适应性设计的特点及其过程的基础上,给出产品适应性设计的可拓物元模型及其共轭性和可拓性的定义;通过对产品物元模型的拓展得到多个产品物元模型,对设计过程中出现的冲突通过物元变换加以消解:最后以角向磨光机为实例加以说明.     

面向在线大规模定制的产品族规模优化方法

为有效平衡在线定制产品过程中客户满意度、产品维护复杂性和维护成本之间的矛盾,指出产品族规模的确定不仅需要从工程设计和制造经济性等角度出发,还需要充分考虑客户的需求偏好和强度.从工程设计和生产制造角度定义了产品族规模,构建了基于功能配置元和零件配置元的客户需求偏好与强度分析模型.在此基础上提出了基于客户满意度的在线大规模定制产品族优化方法和优化步骤.最后,结合案例证明了该方法能有效平衡产品族维护复杂性和高成本同客户满意度之间的矛盾.     

基于全景深度图像的复杂三维形体描述

复杂三维形体的多细节层次描述在产品概念设计、虚拟现实、网络协同交互等方面都有着广泛的应用前景。现有方法主要采用纯图形技术实现。本文通过全景深度图像描述复杂三维形体 ,通过建立在其上的初始三角形网格的自动细化 ,来实现复杂三维形体的多细节层次描述。本方法算法简单 ,自动化程度高 ,适合于一大类复杂三维形体的描述。     

基于TRIZ的二级类比概念设计研究

创新问题解决理论求解领域问题所得到的解及相应的设计实例作为类比设计的源设计,将创新问题解决理论过程转变为第一级类比过程,提出了其过程模型。将上述过程的结果作为情景,按基于情景的类比设计原理,提出了第二级类比过程模型。两级类比过程模型集成形成了基于创新问题解决理论的二级类比概念设计过程模型。该模型分为9步,不仅应用了创新问题解决理论标准化的问题求解过程及已积累的知识库,也能发挥设计人员的创新能力。上述模型已应用于国产圆网造纸机烘干部件的概念创新设计实例中,证明了该模型的有效性。