基于多智能代理的产品设计自动化系统的研究与实现

产品设计对企业实施技术创新具有决定性的作用，从研究产品设计的基本理论出发，探讨了产品模型，设计过程模型和设计约束与控制模型，基于这些基本的信息模型，给出了产品设计自动化系统的一般描述，分析了系统的基本结构和行为模式，并在此基础上初步实现了一个基于多智能代理的产品设计自动化的原型系统。     

面向概念设计的科学效应库研究

为了更好地发挥科学效应知识在产品设计中的作用,辅助设计人员进行创新设计,基于功能行为结构的概念设计理论,阐述了效应与该概念设计理论的关系。在此基础上说明了功能-效应-行为的概念设计过程,并据此设计过程提出了功能-特征-效应的映射模型。在该模型中,通过提取效应和功能的通用特征得以建立功能与效应的关系。依据该模型构建了科学效应库原型系统,该系统作为计算机辅助创新服务平台系统的一个功能模块为产品创新设计提供有力支持。     

基于粗糙集的设计人员知识需求模型及知识推送研究

针对企业知识库中知识推送精确度低的问题,研究基于粗糙集的产品设计知识推送。在对产品设计过程中的知识活动进行分析的基础上,确定设计任务和设计知识的数据结构;利用粗糙集理论从设计人员知识使用日志中计算出设计人员知识需求重要度,构建设计人员知识需求模型;将设计知识、设计任务和设计人员知识需求模型进行匹配,实现产品设计知识的精确推送。以飞机垂尾设计为应用对象,验证了方法可行性。     

面向大批量定制产品协同设计系统研究

大批量定制生产模式对产品设计过程提出了更高的要求，它需要企业内部以及企业与企业之间的设计人员进行实时同步的交流和讨论，以节省设计时间，提高设计效率，缩短设计周期。本文提出的面向大批量定制产品协同设计系统，为上述问题给出了一个解决方案。该方案采用基于客户端／服务器的体系架构，重点解决实时同步过程中的网络带宽问题、数据一致性问题、系统流量控制问题，以及与企业内部CAD系统集成问题等。利用该系统在56Kb／s的拨号网络上成功地进行了复杂模型的异地装配。     

用能产品EUP绿色设计研究

为帮助产品设计人员熟悉欧盟EUP指令要求,对绿色产品设计的理论作了研究,在理论研究的基础上提出了用能产品的设计模型和方法,并通过具体的用能产品的设计改进实例,来说明如何将产品生命周期评价理论用于实际产品设计。     

基于并行工程的产品协同设计工作流系统的研究

并行工程是计算机集成制造系统的延伸，协同工作作为系统内部的主要交流手段，是并行工程的重要组成部分。文章通过对制造业产品设计工作的调研，建立一般情况下制造业工作流的基本模型。基于并行工程的产品协同设计工作流系统加快了设计开发的进度，提高设计人员之间协同工作的能力，同时也降低了开发设计成本。     

面向设计需求的制造知识应用情境模型

制造知识是产品设计所需知识的重要组成,设计人员往往熟悉产品设计领域的知识,但制造知识匮缺。传统的制造知识检索技术往往很难准确满足设计人员的个性化知识需求。基于情境理论,分析了设计人员、设计角色、设计过程、设计对象和设计任务等设计情境要素,建立了设计活动情境模型;同时构建了制造知识应用情境模型,实现了制造知识应用情境模型与设计情境的关联,利用本体技术对制造知识及相关情境进行了形式化表示。基于设计情境构建面向设计需求的制造知识应用情境模型,可为准确、高效地实现制造知识的存储及面向设计的制造知识推送提供基础。     

CAI驱动机械产品CAD模型重构研究

计算机技术已在机械产品设计过程中广泛应用,极大地推进了产品设计技术的发展。以TRIZ理论为基础的计算机辅助创新软件(CAI)能够提供给设计者语言性描述的设计思路或者一般方案解,但很难顺利地输出给CAD系统得到具体的图形解。通过建立机械产品CAD解模型使得应用CAI系统产生的设计方案能够输出给CAD系统,并在CAD系统当中得到具体的图形解。从而在机械产品设计中初步实现了CAI系统与CAD系统的集成,给出了CAI驱动机械产品CAD模型重构的步骤,并通过一个简单的实例进行了验证。     

PDM信息建模及实施技术研究

阐述了PDM的基本概念，重点研究了PDM系统中信息建模技术，针对西北工业大学数控技术实验室的实际情况，以产品设计、数控加工过程为样本，构建了人员管理模型、产品对象和产品结构对象模型、工作流程模型等信息模型，并进行了有效的实施，将数控技术实验室纳入到计算机集成信息管理中，提高了产品设计及加工的质量与效率。     

基于企业资源的设计重用研究

在中国国家“十五”科技攻关重大项目《沈阳市用高新技术改造传统装备制造业示范工程》支持下，研发大型成套装备产品设计开发支持系统技术，解决产品设计开发方法问题，报告基于企业资源的设计重用研究成果。 通过对当前中国大陆机械制造企业产品开发设计现状的分析，基于产品并行和协同设计理论，提出设计关系模型，以体现产品设计的并行、协同、面向全生命周期等属性；突出设计师对设计过程的触发和参与——在从概念设计到详细设计的过程中，设计师应能简捷有效地在一定层位对设计进行修改。 借助产品创新设计原理、方法及合理化工程等理论，分析产品开发与建模过程。以最大限度实现并行工程与协同工作环境的设计重用，提出基于并行工程的机械产品创新设计平台PDM概念。平台PDM由基础环境层、应用支持层、应用工具层及应用界面层组成。提出产品设计过程及产品结构物理模型，基于实例与特征技术、产品结构与PDM映射，建立数学模型、映射模型及实例模型，明确设计过程关系，使PDM系统成为实现概念设计重用的系统。     

基于生长型设计的产品反求

当前的反求工程研究大多集中于三维重构和快速成型方面,而针对产品的反求设计理论与系统研究较少.文中引入了产品功能结构分解重构原理与广义定位原理的生长型设计理论,在此基础上开发了支持后续创新设计的产品反求系统.从已有产品的实体模型出发,应用生长型设计理论对产品设计过程进行回溯,将产品分解为由功能元组成的功能原型,然后通过功能元之间的耦合作用实现对需求原型的反求,支持基于产品功能结构进行的产品结构方案的创新设计.     

网络化制造平台的参数化协同设计系统研究

在ASP网络化制造平台上开发出参数化协同设计系统。基于系统,设计人员可异地同步或异步完成产品的协同设计及对产品的快速参数化设计,从而快速响应变化市场需求,实现企业产品开发中的协同设计,缩短开发时间;同时减少产品快速开发中的大量重复性工作,提高开发效率,降低成本。分析了系统总体结构,对实现系统的CAD软件参数化驱动二次开发、数据信息传递、数据库的组织与通信等关键技术进行了阐述,对产品开发设计流程进行了说明;以冲压模参数化设计为例,通过不同用户基于网络实现了产品协同设计过程中对零部件的高效快速设计与装配修改以及对网络信息资源的共享、产品的可视化服务。     

面向物能资源优化利用的机械产品设计

本文分析了机械产品设计中影响制造系统物能资源消耗的主要因素,并在此基础上提出了一种面向物能资源优化利用的机械产品设计模型,对提高物能资源利用率的产品设计的方法和途径进行了讨论。     

基于协同环境的产品评价决策模型及其应用

产品设计综合评价是实施协同设计的关键技术之一。基于协同设计的思想，提出了分布式协同环境下服务于产品整个生命周期的智能化、集成化产品评价决策模型，对评价的理论和评价体系进行了研究，并给出了产品综合评价的应用实例。该模型为实现面向产品整个生命周期的协同产品开发提供了强有力的支持。     

分布式模块化协同设计方法

提出了一个开放的、分布式的机械性能协同设计环境DCMDE。系统采用了分布式模块技术对设计问题进行构模。一个模块表征一个设计子问题或问题的一个学科方面，每个模块用面向对象技术封装数据和方法，通过Web界面，为用户和其它模块提供服务。各个设计模块在DCMDE中共享产品信息模型中的数据，并通过产品信息模型进行设计信息的通信和交流，保证了协同设计中的产品数据一致性。系统采用了基于信任度的冲突协调方法来协调不同学科之间的目标冲突。一个齿轮箱协同设计实例显示了系统的有效性和实用性。     

基于SolidWorks的自顶向下装配与参数化技术

介绍了在SolidWorks中自顶向下的装配设计过程和实施方法,提出以“顶层基本骨架”作为自顶向下设计时信息传递的桥梁,并以具体实例实现了装配过程和参数化设计。     

基于工艺流程的生产线规划系统开发

针对基于工艺流程的生产线规划中缺乏可视化、控制及优化的问题,提出利用树型结构的差异化模式建立系统模型的方案,并兼顾不同的介入口对生产线的访问与控制,同时保证系统与企业其他系统的接口,设计了基于工艺流程的生产线规划系统的开发流程。最后,以5V发动机缸盖生产线的设计为例,完成原型系统的开发,提高了生产线规划的效率和准确度。     

计算机辅助造型设计支持系统构建方法研究

通过分析计算机辅助工业设计现状和产品型态认知理论,提出以感性工学的观点探讨构建计算机辅助造型设计支持系统的方法.首先准备相关素材,建立基于网络的感性意象调查系统进行设计调查;然后由统计分析建立感性意象资料库,并定性分解产品型态要素建立造型资料库;再通过二次调查,由量化分析获得支持产品造型的设计知识库.经验证和实际应用,证明该方法是合理、可行的.     

产品设计链管理及其关键技术研究

对产品设计链进行有效管理，可缩短产品上市时间，降低产品成本和提高产品质量。介绍了产品设计链的结构，提出了产品设计链模型和系统层次模型，论述了产品设计链中概念设计的产品建模方法，构建了概念设计阶段评价框架，介绍了设计链协同管理模型，并根据产品设计链的特点，提出采用蚁群算法与遗传算法相结合的方法，对设计链伙伴进行选择。     

用户价值与品质架构理论在产品设计上的应用

创新性地概括了用户价值的定义及其研究方法,提出应用用户价值与品质架构理论相结合的方法进行产品设计研究。通过产品设计定位,提高用户对产品的满意度。以上述两种理论在笔记本电脑散热器设计上的应用为例,探讨了设计调查、用户价值要素确定、品质架构分析、设计定位及方案设计的过程与方法。