基于Petir网的产品全生命周期过程模型研究

产品全生命周期的过程管理和信息管理是产品全生命周期管理的主要研究内容,但迄今为止的绝大多数研究都集中在信息管理层面上,而对过程管理的研究则仅仅停留在直观的说明上。在对产品全生命周期过程进行详细分析的基础上,利用Petri网作为表达工具,建立了产品全生命周期过程模型,形式化地表达出产品全生命周期中产品设计和产品制造活动在信息意义上的并行性,为产品全生命周期过程的仿真和评价提供了理论依据。     

基于元数据产品数据本体建模技术

针对产品全生命周期管理的特点，将元数据建模技术与本体相结合建立基于元数据的产品数据本体，提出基于元数据的产品数据概念模型和面向产品全生命周期的产品数据模型；通过分析元数据建模的元层次，提出了基于元数据的产品数据本体建模体系结构以及产品数据本体的通用描述，并给出了某汽轮机产品数据模型实例．实例表明，在产品全生命周期管理中采用基于元数据的产品数据本体，能够有效地保证数据的安全性和一致性，方便地进行模型集成和信息共享，满足实际产品设计和生产过程中出现的所有可能的情况．     

面向全生命周期的零件族层次特性建模方法

为了建立能够有效支持产品平台设计的零件族系统,本研究构建了一个描述零件族全生命周期特性的模型。首先采用面向对象的分析方法对零件族和零件实例的全生命周期信息进行分析,然后利用事物特性表技术对零件族的属性信息和组织结构进行描述,建立了层次性的零件族属性模型,最后提出了面向全生命周期的零件族层次特性模型,并通过实例对模型进行了验证。     

面向产品生命周期的全面质量管理系统

针对现代制造企业新的组织形式及其对质量管理系统的要求，提出了以质量规划、质量监控与质量改进三大活动为基础，以产品、指令、资源管理为主线，围绕产品生命周期展开的全面质量管理体系；从软件工程角度，建立了面向产品生命周期的全面质量管理系统（PLCTQMS）的总体构架，着重介绍了可视化过程建模，强调了产品、指令、资源信息及知识的有效集成；并以轴承套圈加工过程建模的应用案例，来说明PLCTQMS的核心运行.PLCTQMS可满足现代制造企业对质量管理的要求，达到全面质量管理的策划、监控和改进的目的，提升企业的竞争力.     

基于产品全生命周期的产品设计资源管理信息系统

在研究了设计资源管理架构下的产品数据建模、设计仓库建立、组织和建模的基础上,提出具有行业特点的设计资源管理系统的方案,实现了基于知识库的产品全生命周期的产品设计资源管理。     

复杂产品加工过程建模研究

复杂产品加工的高精度导致了其加工过程的多工序性。当复杂产品在多个工序间进行加工时,其加工误差会在工件上传递并累加。由于其高精度要求,导致引起几何加工误差的过程参数较之一般的多工序加工过程来说更多,误差产生的形式更多样,为了对复杂产品加工误差传递过程进行描述,采用机器人运动学中的微分运动矢量来描述工件和夹具,采用齐次坐标变换来得到其在不同工序间的位置关系。在此基础上,建立了复杂产品加工过程误差传递的物理模型,详细论述了该模型的建立过程,并对所建模型的有效性进行了验证。该模型为复杂产品质量控制与改进研究中的故障诊断、误差源识别、传感器安放位置优化、误差仿真和加工参数及夹具优化设计等提供了理论基础。     

产品全生命周期工程数据分析

产品全生命周期工程数据分析是绿色产品数据分析评价的有效方法、针对全生命周期工程数据分析的多指标和多阶段的复杂性，规定了全生命周期工程数据分析矩阵的4个特点，提出单类综合指标和阶段如权指标两个新概念，进而给出基于单类综合指标产品数据分析评价系统和基于阶段如权指标绿色产品竞争力评价指标体系，给出提高产品绿色度和竞争力的一种新思路．     

面向产品生命周期管理的项目管理集成模型

在面向产品生命周期的项目管理过程中,包含了不同类型的项目、过程和产品数据,这些数据之间的关联性和一致性很难得到保证.通过对这些数据的归纳和抽象,构建了零件主纪录、模型主纪录、文档主纪录和工程图主记录等元数据对象.这些元数据对象包含了描述对应物理对象的基本属性信息.通过元模型数据对象与物理对象的相互联系以及不同对象属性之间的继承和关联,在产品项目和产品生命周期2个维度上实现了项目、过程和产品数据之间的紧密集成.以汽轮机产品为例进行了应用验证,在一个具体的应用系统中建立了汽轮机项目管理集成模型,实现了在汽轮机项目管理过程中不同类型数据之间的集成,提高了项目管理的效率.     

集成环境下产品建模技术的研究

提出了融合产品静态特性信息和动态演变信息的集成化产品模型框架，该框架支持数据集成和设计过程集成。静态特性信息中的产品核心信息和领域公共信息封装在主模型中，包含领域相关信息的领域模型是外层衍生模型，通过对主模型进行信息抽取和补充来快速建立；动态演变信息记录领域模型的创建历史链，使一次生成的中间模型尽可能地为其他领域共享，从而显著提高模型的可重用性。讨论了主模型表达、从CAD模型抽取主模型、从主模型抽取领域模型等关键技术。在此基础上，开发了一个集成化产品建模原型系统SCC-ProModeling，可以有效提高领域模型的重构速度。该系统在中国航天“型号工程”中得到了初步应用。     

面向产品系统的生命周期评价环境管理工具

介绍了环境管理手段的发展,对不同环境管理工具进行比较分析.着重阐述最新环境管理工具--生命周期评价(LCA)的涵义与技术框架,最后探讨生命周期评价在企业中的应用.     

基于产品生命周期维修的产品结构模型

为了研究维修阶段产品结构演化规律以支持维修生产,从产品生命周期管理的角度提出维修产品结构模型用以管理维修阶段产品结构以及产品结构演化.维修产品结构模型由维修产品结构和维修产品结构状态组成,维修产品结构状态包含产品模块的演化状态与识别状态,演化状态分为原始、新增、复原、更改、废止5类;识别状态包括产品模块的制造商、型号、规格,识别状态的转移跟随着演化状态的转移.产品模块的演化状态与识别状态被记录到维修产品结构模型的维修零件主记录中,结果表明维修产品模型能够为维修生产提供实时维修产品结构状态及状态的可追溯性.最后以塑料吹塑成型设备的维修产品结构模型进行例证.     

一种用UML对软件产品线建模的方法

采用UML Profile扩展机制实现了产品线的差异建模,并用UML的OCL约束在元模型层和模型层的模型实现了产品线的通用约束和特定产品线的特定约束,最后给出了从产品线模型生成产品库的算法。     

电晕放电纳米碳管气敏传感器的实验研究

针对产品全生命周期管理的特点，将元数据建模技术与本体相结合建立基于元数据的产品数据本体,提出基于元数据的产品概念模型和面向产品全生命周期的产品数据模型；通过分析元数据建模的元层次，提出了基于元数据的产品数据本体建模体系结构以及通用描述，并给出了某汽轮机产品数据模型实例.实例表明,在产品全生命周期管理中采用基于元数据的产品数据本体，能够有效地保证数据的安全性和一致性，可方便地进行模型集成和信息共享，满足实际产品设计和生产过程中出现的所有可能的情况.     

基于配电网复杂设备的拓扑建模与分析

为了实现配电网管理系统的高级应用功能,在全面分析配电网中各种设备的电气特性和操作方法的基础上,结合每种设备完成功能的不同,提出了适合配电网中主要设备的节点模型.并且根据设备节点模型和复杂设备的内部结构得到一种配电网复杂设备的拓扑分析方法.同时,以遍历变电站电源点供电线路为例来说明该方法的具体应用.实际运行证明,此方法不仅可以很好地完成拓扑分析的功能,还可以实现通电线路的拓扑着色.     

基于语义网络的产品建模及配置方案搜索

对基于语义网络的产品建模及配置方案的搜索方法进行集成研究,以提高产品配置设计的效率.在相关本体的基础上,建立基于语义网络的产品模型结构,并据此解析用户所输入的查询语句.基于语义网络的产品模型提供一种定量与定性相结合的一致化的设计实例与需求的表达方式.进一步通过产品的语义网络模型可以获取设计需求的隐含条件,使得需求在设计方案的搜索匹配过程中被更充分地考虑.利用基于语义网络的推理技术与本体语言RDFS构造待求配置设计问题的语义网络片断,并通过语义搜索与匹配度计算排序从设计实例库中获取符合当前需求配置设计方案;同时,通过注塑机螺杆为实例的应用,证明了基于语义网络的产品模型在支持配置选型设计方案搜索方面的有效性与实用性.相对于传统的产品模型而言,基于语义网络的产品模型更关注属性之间的内部联系,经实例验证基于语义网络的产品模型使得配置设计过程更符合用户的实际需求.     

复杂机构动力学仿真的结构建模法

提出了一种对复杂机构进行动力学仿真的结构建模法。首先介绍了机构学中的结构分析法,然后阐述了对复杂机构进行动力学仿真的结构建模法的主要思想和实施步骤,接着以一个机构为例,说明如何使用上述方法对机构进行仿真,仿真结果表明了本方法的可行性。该法对于一般复杂机构动力学建模及仿真具有通用性,可以在其它类似问题中推广使用。