基于OWL的产品族语义信息建模方法

在大规模定制模式下,产品族规划和产品族信息建模是关键.基于本体描述语言OWL在语义层面上进行产品族信息建模,基于冰箱产品族进行实例验证,在Protégé知识管理平台上进行二次开发,建立了产品族语义信息建模工具.研究表明,基于OWL的产品族语义信息模型,不仅在语法上保证了产品族信息的一致性,从语义上也保证了一致性,对提高产品族规划效率具有重要的实用价值.     

网络化制造资源的分布式语义描述模型研究

针对网络化制造环境下资源的分布式特性和异构性特性,提出了一种基于语义的分布式描述模型。构建了制造资源的分布式描述框架,定义了基于语义的网络化资源标识,使制造资源在网络系统中能够被唯一标识,并且可以通过链接来引用和访问。通过定义制造资源的语义元数据描述模型来构建制造资源本体,使制造资源具有物理上分布、逻辑上集中的分布式组织形式。以上述工作为基础,构建了某摩托车产品的制造资源描述本体,对模型的有效性进行了验证。     

基于OWL本体建模的概念产品配置

提出了一种基于本体的产品概念设计信息建模方法，并以减速器的设计为例，从概念实体、概念属性及概念间关系三方面介绍了构建产品本体信息模型的方法，同时采用最新的Web本体语言——OWL进行描述。初步研究表明．基于本体的信息模型克服了传统设计模型know-whv、know-how在知识表达方面的欠缺，具有清晰、一致、完整等特点，可有效地保证设计质量并提高设计效率。     

制造过程数据形式化语义建模

在总结制造过程数据内容和分析现有制造过程数据表达方法的基础上,提出一种基于多色集合理论的制造过程数据形式化表达方法,将制造过程数据所涉及的活动、对象、关系置于统一的以过程为核心的数学模型框架中。给出基于多色集的制造过程数据模型与过程描述语言(Process specification language,PSL)核心语义的映射关系,并对PSL核心语义进行扩展定义,以保证制造过程数据具有规范的过程语义。以一个齿轮轴工艺过程制造数据形式化语义定义为实例,说明基于多色集合理论和过程描述语言相结合的形式化语义建模方法在统一组织和关联描述制造过程数据以及维护语义一致性方面的可行性与有效性。     

基于功能表面的产品基因形式化表达

利用功能表面来形式化表达产品基因以支持机械产品概念创新设计。用数学方法描述了功能表面模型和产品基因模型,提出了一种变长度的产品基因层次编码方案,构建了基于功能表面的产品基因形式化表达过程,并用设计实例对提出的方法进行了验证。     

基于时序描述逻辑的UML状态图形式化验证

本文针对UML状态图具有动态行为和时序特征的特点,提出了一种新的描述逻辑,即时序描述逻辑TDDL(SHOIN(D))。首先给出了TDDL(SHOIN(D))的语法和语义,研究了TDDL(SHOIN(D))的断言公式集一致性推理和动作推理问题,给出了TDDL(SHOIN(D))的断言公式集一致性推理算法,并证明了该推理算法的可判定性;然后给出了动作包含、等价关系的判断方法,并证明了这些方法的可判定性。最后利用TDDL(SHOIN(D))对UML状态图进行了形式化验证。     

基于语义模型的企业数据检索

为了支持企业在决策时从企业数据中检索获得有意义的数据，提出了基于语义模型的语义检索方法。该方法首先基于概念树描述语义模型，通过概念映射将数据源和语义模型进行语义关联。并在此基础上，建立语义模型和支持描述逻辑推理的知识模型之间的映射，通过调用描述逻辑推理机完成语义检索，检索结果再通过语义模型映射对应数据源信息，最终返回语义一致益于决策的数据视图。     

基于OWL-DL的制造加工服务描述建模方法

为解决Internet上大量制造服务描述的异构性问题,实现网络环境下制造加工服务的快速发现与匹配,提出了二层一三元组模块化制造加工服务描述建模方法,构建了由核心本体和可扩展本体组成的制造加工服务描述语义网.为实现制造服务分类及其语义相似匹配推理,用描述逻辑建立制造加工知识之间的关系及其约束公理,运用Web本体语言OWL-DL实现制造加工服务规范描述.给出了面向用户的制造服务描述模型生成与应用框架,开发了支持"制造加工公共服务平台"构建的制造加工服务规范化描述建模和自动化发现与匹配的原型应用系统.     

基于本体的产品数据语义互操作

在协同产品开发领域,为了实现产品数据语义互操作,提出了一个基于本体的产品数据语义互操作框架。首先,框架采用标准化方法,构建产品数据语义描述语言形式化表达产品模型;然后,组合语义等价和语义相似性度量方法在已有的应用本体和产品数据语义描述语言本体之间建立完善的映射关系;最后,以产品数据语义描述语言本体为中介,实现应用本体间的转换,完成异构计算机辅助设计系统间产品数据语义互操作。原型系统和应用实例证明了该框架的可行性和有效性。     

网络化制造模式下基于语义网的协同产品配置模型研究

针对网络化制造模式下协同产品配置设计的信息需求,探讨了一种基于语义网的协同产品配置模型。在该模型中提出了一种基于语义网的协同产品配置模型的体系结构,构建了基于语义网的协同产品配置设计过程模型。通过定义协同产品配置信息的语义元数据描述模型来构建统一的协同产品配置本体,并对散布于网络上的协同产品配置资源进行语义标注,使网络化制造环境下协同产品开发企业之间能够共享产品配置信息,提高分布式协同产品配置设计的信息交互效率以及协同产品开发水平。将该模型应用于某网络化协同设计平台,对模型的有效性进行了验证。     

基于语义的虚拟企业制造服务建模技术研究

为了实现协同制造环境下虚拟企业制造服务的自动发现、合成和执行,提出了一种基于语义的制造服务模型,从制造服务的资源构成视图、基本信息视图、功能视图、服务质量视图、访问视图和状态视图对制造服务进行了建模,并采用形式化语言对制造服务模型加以规范化的描述。在此基础上,采用扩展的Web服务本体描述语言对制造服务进行了建模实现。最后,基于网状中心城市区域网络化制造专业平台,开发了面向协同制造的虚拟企业制造服务管理原型系统,并验证了该原型系统的可行性。     

Managing modularity in product family design with functional modeling

Recent market transition from mass production to mass customization forces manufacturers to develop product families with a common platform to increase design variety, shorten time-to-market, and reduce production costs. This paper presents a new functional modeling approach to support identification of both shared and individual behavioral modules across a family of products for module-based product family design. After separate functional modeling of each product variant, the individual functional models are merged into a single, coherent, and unified family functional model to determine all the shared and individual behavioral modules. The modularity in the family functional model is further explicitly identified using a behavioral modularity matrix of product variants versus behavior. The proposed approach provides a fast method for generating new concept variants during the conceptual design of a family of products. The rationale of managing modularity in product family design with functional modeling is manifested using a modular design example of a family of automatic assembly devices.     

网络化控制系统的协同设计与形式化建模

为满足网络化控制系统的综合性能要求,实现其设计过程的形式化和规范化,针对其设计过程进行了形式化建模。给出了网络化控制系统中网络、控制、结构实体三个子模型的定义,分析了三者的构成要素以及相互之间的映射关系;进而提出了基于网络服务质量和控制性能质量的协同设计框架,并利用统一建模语言进行网络化控制系统的结构实体子模型设计,分析了网络化控制系统建模中类的概念和构造,针对类的属性和方法进行了扩展,归纳了建模过程的一般性步骤。最后以一台网络化三轴数控钻床的设计过程为例,实现并验证了所提出协同设计框架与形式化建模过程的可行性。     

计算机辅助产品造型设计

介绍利用AutoCAD、3D Studio MAX、Photoshop、ProE等应用软件辅助产品造型设计的方法,以及快速成型技术(RP)的应用.该设计方法可使开发产品迅速入市,占据市场主动.     

泵的网络化产品建模方法

为了建立泵的共享产品模型,提出了一种Web环境下的建模方法。以SolidWorks为平台,应用VisualBasic与COM技术创建参数化造型组件。采用B/S模型,通过在ASP脚本中进行组件调用,自动生成泵的VRML模型。基于Web的水泵VRML建模,为网络化协同设计奠定了基础。     

型号研制过程的工艺分工规划建模技术研究

在完善工艺分工规划概念和详细分析工艺分工规划的业务流程的基础上,针对工艺分工规划过程建模问题,提出了一种基于映射分解的过程建模方法,并逐步建立了工艺分工规划的映射模型、信息模型和通用的工艺分工规划过程模型.然后,结合实际项目,建立了基于工艺分工规划过程模型的系统框架,并开发了一个原型系统,以验证该过程模型的可行性.     

自下而上产品设计中的自适应装配建模

自下而上的产品建模方法虽在已有信息化设计资源重用以及设计团队协作等方面比自上而下方法有明显优势,但也存在装配冲突、变型困难等缺点.为此提出柔性组件模型及其自适应装配建模方法.基于标准化、系列化、模块化、合理化等原则.建立了产品各组件的包含选型或变型规则的柔性事物特性表和相应的柔性组件模型.利用这种柔性组件进行自下而上的产品装配建模时,根据组件问的装配要求和柔性组件的选型或变型规则,基于简单冲突消除目标或综合优化目标,自适应地选择或调整相关组件并实现有效的产品装配建模.以某织机机架柔性自适应装配建模为例进行了示范,证明该方法有助于提高设计效率,降低设计成本.     

产品族建模的关键技术

结合产品数字化快速设计系统研究、开发和应用经验，对产品数字化系统的重要环节产品族建模的关键技术——QFD技术、模块化设计技术、GT技术、设计知识的表达技术、用户化界面技术进行了总结、研究和探讨。     

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.     

基于大装配的产品装配建模研究

从虚拟样机的角出发,结合流行ＣＡＤ软件的特点,提出在大装配的环境中快速有效地进行产品配建模的４种方法：引用集方法、部件过滤方法、小平面模型方法,以及特征简化方法。在实际产品开发中应用些这方法取得了较好的效果。