基于约束的产品明细表模型

针对传统的产品明细表在小批量、多品种的模式下存在的数据量庞大的问题，在分析产品结构的基础上重组产品族的信息，提出用通用明细表管理产品数据，通用明细表就是将产品族的信息提取重组，在约束模型中用可变属性表示变型设计，并通过约束模型中的约束规则来选取属性从而完成变型设计。     

面向快速变型设计的产品结构模型研究

产品的快速变型设计需要建立合理的产品结构模型，根据产品变型设计的特点和配置管理的需求，提出一种基于装配拓扑树和零件拓扑树的产品结构模型，描述了产品及其零部件之间的并、或、异或等约束关系和选择条件，并以面向对象的方法构造了产品结构模型类，该模型的建立为实现快速变型设计提供了良好的基础。     

面向大批量定制的可配置产品族模型及其规划

提出了可配置产品族模型的描述和规划方法。基于扩展的实体一关系语言,描述了可配置产品族模型的组成结构和可配置特征。分析了不同类型的个性化模块,以及可配置属性在产品配置设计中的作用。提出了可配置产品族模型中模块规划的一般准则和可配置属性的规划方法,以支持高效的产品配置过程,并保持产品族的共性最大化。最后,以蜗杆减速器为例,阐述了建立可配置产品族模型的主要步骤和优势。     

基于参数树状约束的零部件族结构模型研究

为保证复杂机械产品具有良好的设计结构和高效的配置求解,提出了一种基于树状约束的零部件族结构模型。该模型以参数化的方法描述了产品结构中零部件族的特征属性域及装配结构域,并表达了零部件族成员及零部件族自身特征参数间的依赖约束关系。最后,以桥式起重机零部件族的约束建模为例,验证该零部件族结构模型的适用性。     

基于领域驱动设计的可演化数字孪生体构建方法研究

数字孪生体是实现数字孪生范式的关键所在，针对忽略系统可演化性导致的数字孪生体孤岛问题，提出了一种基于领域驱动设计的数字孪生体构建方法，用于构建具有演化性的数字孪生体。数字孪生体的领域模型由镜像、功能和关联3个子域组成。其中，镜像子域描述物理实体的静态属性，如尺寸、材质等，是通用域；功能子域描述物理实体的能力属性，如制造能力、运动能力等，是核心域；关联子域描述物理实体所处空间尺度的上下文交互关系，是支撑域。围绕所提出的领域模型，设计了数字孪生体的演化性实现机制，以构建工业机器人数字孪生体为例，对所提出的数字孪生体构建方法和可演化机制进行了可行性分析。     

基于CAX的产品族建模及变型设计系统研究

提出了基于CAX的支持交型设计的产品族模型,该模型包含对象模型、业务模型和CAX文档,通过建立产品的事物特性表与业务参数表的联系,实现对产品快速变型设计。开发了基于CAX的产品族建模及变型设计系统,详细介绍了产品族建模和模型管理两个功能模块。     

煤矿机械面向大批量定制的产品配置设计

结合某煤矿机械有限公司采煤机实施大批量定制生产的实际情况,基于大批量定制产品设计的理论及特点,在建立采煤机产品族结构模型的基础上,通过对产品族规则约束和配置方式的研究,基于规则约束提出一种结合产品编码的采煤机配置方法,实现采煤机按客户需求进行快速变型设计的目的.     

面向产品配置的相似度计算模型及实现方法

针对基于实例推理的产品配置设计中客户需求匹配搜索的问题，引入了实体集、实体、属性、主属性集、相似元等概念，建立了基于实体属性的相似度计算模型；研究了产品配置过程中客户需求与产品结构单元特征之间的映射关系，提出了相似度的计算流程；分析了属性的类型、值域和权重，提出了属性相似度的计算方法和实体相似度的计算公式。给出了一个泵体配置的相似度计算实例。     

设计约束管理与目标方案修改

从目标方案的修改需求入手，剖析面向对象（ＯｂｊｅｃｔＯｒｉｅｎｔｅｄ，ＯＯ）的知识表达模型，提出用基于两个层次的约束网络模型作为ＯＯ模型的补充，描述了对象间的约束关系及对象内部属性间的约束关系。结合工程实际，提出了简明因果关系图的生成方法，建立了变量敏度关系图，使属性间约束关系的描述定性化及定量化，以便用户对目标方案的修改     

面向快速设计的门式起重机变型设计

根据产品快速设计技术的特点,在基因重组原理的基础上,提出了建立装配体变型设计的思想。对装配产品的变型设计原理、变型设计方法进行了研究和分析,定义了装配产品中零件对象的信息模型,建立了零件之间的尺寸约束关系模型。并以装配产品门式起重机的部件刚性支腿为研究对象,构建了面向变型设计的产品模型,验证了其变型过程。     

敏捷化开发环境下产品装配建模研究

为了实现以自顶向下为主、自底向上为辅的双向产品设计方法,本文提出了一种面向产品族的混合装配模型。该模型由装配骨架模型、层次模型、约束关系模型、零件属性模型及参数化设计模型组成。通过引入高层次的装配骨架模型反映设计者的设计意图并自动向下游传播装配约束,实现自顶向下面向过程的设计方法;通过引入低层次的约束关系模型记录零件之间的各种约束关系,检验、改进和完成最终装配模型的重建,实现自底向上的面向结果的设计方法;通过引入参数化设计模型完成装配体的变形设计,实现以往知识的重用。最后用实例说明该混合装配建模方法的有效性。     

面向装配的产品配置约束管理模型研究

大量新产品是在原有产品的配置基础上经过继承改进而获得,描述和维护零部件族之间的约束关系成为智能产品配置系统实用化的技术瓶颈。本文提出一个面向装配的产品配置约束管理模型,以本体知识和规则表达为基础实现约束关系的统一表示,利用面向对象方法维护约束关系,满足产品配置实用化的需求。     

Acquisition and Active Navigation of Knowledge Particles throughout Product Variation Design Process

The variation design of complex products has such features as multivariate association, weak theory coupling and implicit knowledge iteration. However, present CAD soft wares are still restricted to making decisions only according to current design status in dynamic navigation which leads to the huge drain of the knowledge hidden in design process. In this paper, a method of acquisition and active navigation of knowledge particles throughout product variation design process is put forward. The multi-objective decision information model of the variation design is established via the definition of condition attribute set and decision attribute set in finite universe. The addition and retrieval of the variation semantics is achieved through bidirectional association between the transplantable structures and variation design semantics. The mapping relationships between the topology lapping geometry elements set and constraint relations set family is built by means of geometry feature analysis. The acquisition of knowledge particles is implemented by attribute reduction based on rough set theory to make multi-objective decision of variation design. The topology lapping status of transplantable substructures is known from DOF reduction. The active navigation of knowledge particles is realized through embedded event-condition-action(ECA) rules. The independent prototype system taking Alan, Charles, Ian's system(ACIS) as kernel has been developed to verify the proposed method by applying variation design of complex mechanical products. The test results demonstrate that the navigation decision basis can be successfully extended from static isolated design status to dynamic continuous design process so that it more flexibly adapts to the different designers and various variation design steps. It is of profound significance for enhancing system intelligence as well as improving design quality and efficiency.     

一种基于极线约束的激光条纹匹配算法

在逆向工程中为了获得产品的精确CAD模型，必须完成立体点的匹配．通过建立摄像机模型描述了三维世界坐标与计算机图像坐标之间的关系；提出了基于极线约束和连续性约束的激光条纹匹配准则，给出了一种直线和曲线求交的激光务纹匹配新方法，从而实现了激光条纹的快速精确匹配和激光扫描线的三维重建。     

大规模定制下的齿轮箱产品配置管理研究

阐述了大规模定制模式下齿轮箱生产企业产品配置的特点,提出了以产品族可变型结构为基础的产品配置管理方法:首先确定产品零部件之间的装配约束关系,然后以产品配置单元为对象,通过配置选择表实现产品变量和规则的配置,在此基础上构建一个基础可变型产品BOM结构。最后,通过齿轮箱配置实例验证了该方法的可行性。     

基于领域复合语义的产品结构非精确匹配模型与算法

产品结构间的相似性问题是具有内部递归嵌套特性的复杂对象之间的非精确匹配问题。产品结构间的相似性不但与其组成部件的具体嵌套结构有关,而且还与每个节点相关联的属性集以及产品结构所依赖的企业特有的一套稳定的产品概念系统有关,产品概念系统提供了产品间相似的一类重要背景语义知识。构造了产品结构的属性集、产品概念系统、部件嵌套结构三元特征模型,并提出基于此三元特征的复合语义相似度计算模型。该计算模型是语义距离、属性集异同和下层结构的语义相似度复合3大组成部分的综合。分析证明了该模型可以充分、合理、全面地表达产品结构间的相似性。提出了相似度计算模型的非递归算法,分析了其执行性能,并讨论了该算法使用中的一些配套条件。     

基于实例的机械产品快速集成设计系统研究与实践

提出一种需求驱动的面向快速响应的机械产品集成设计系统体系结构．研究了该体系结构的使能技术。根据在某些产品的特性参数中有定量属性、定性属性。而在定量属性中。既有点值属性，也有区间值属性的特点．提出一种新的实例检索模型，并给出相应算法。研究了应用系统集成技术，实现了应用系统与PDM封装集成、接口集成、无缝集成三个层次的集成。以某一典型产品为例，开发了一个基于实例的机械产品快速集成设计系统，进行了实例验证。     

基于变化减少方案的变化性及其应用研究

在变化减少方案（VRP）理论的基础上,研究了变化性的层次模型：参数层、实体层和体系层,并从产品结构变化性和制造结构变化性两个方面分别分析了变化性的内容、形式及其使能技术。提出了产品结构变化性和制造结构变化性集成化的思想,以及实施变化性的策略和方法。针对参数层变化性,提出了一种支持产品结构变化性和制造结构变化性的零件族模型,并通过一个实例进行了验证,结果表明,基于VRP的产品变化性在提供多样化产品的同时,可以有效控制产品成本、缩短产品交货期。