面向航天产品的可靠性信息管理系统研究

针对航天产品在研制和使用过程中可靠性信息分散性、随机性等特点,对型号研制可靠性信息管理技术问题展开研究。分析了航天型号可靠性信息的来源、特点并进行了分类,提出了面向过程的信息采集方法,并构建了基于产品结构的层次化可靠性信息管理模型和典型故障案例库构建模型。设计开发了面向航天产品的可靠性信息管理系统,并通过系统的实施应用,验证了系统的有效性。     

基于层次化的云制造服务组合研究

针对云制造环境下,因忽略制造过程层次化特性导致组合服务路径存在服务质量瓶颈及整体服务质量计算偏差的问题,建立了新的问题模型并提出了求解算法。首先通过分析制造任务的层次化特性,构建了层次化的云制造服务组合模型。继而使用模拟退火算法求解该模型,为提高算法的效率利用子路径的服务质量约束设计了提前剪枝策略。仿真实验证明了模型的正确性和算法的有效性。     

支持变型设计的装配模型建模方法研究

指出产品结构变型的两种基本形式:纵向布局结构变化和横向布局结构变化。提出了支持变型设计的装配模型——“顶层基本骨架”的建模理论和方法。在装配模型层次化的基础上,将“项层基本骨架”作为自顶向下设计过程中信息传递的纽带,并以Pro/E为技术平台,通过具体设计实例,展示了产品变型设计的过程。     

产品协同设计质量控制模型研究

针对协同设计过程中的质量控制问题，建立了面向协同设计质量控制与保证的以产品开发任务为核心的层次化、协同化组织模型；提出了基于里程碑和过程同步点监控相结合的协调式质量控制过程方法与模型；阐释了协同设计质量信息的内容与特点，建立了质量数据管理模型。基于上述理论模型与方法，构建了支持协同设计质量控制软件系统的功能模型，为支持协同设计质量控制系统的开发提供了解决方案。     

油料装备产品族设计知识库构建

应用知识重用技术能够提高产品族设计效率。构建产品族设计知识库是实现基于知识的产品族设计的关键技术。在构建油料装备产品族设计知识层次化模型基础上,以对象建模技术表达设计知识,提出设计知识对象模型到关系型数据库的映射,将设计知识库存储在计算机中进行组织和管理,解决了设计系统的数据库构建问题。     

基于全参数化建模的工业货架设计分析系统

采用基于对象的分析方法，系统地研究了数百套包括AS／RS、VNA、APR等各类立体仓库货架的结构和设计方案，分析归纳出工业货架的通用层次化结构模型和全参数化模型，提出了“系统设计-结构设计-组件设计-构件设计”的货架层次化设计方法。基于该模型和方法开发的工业货架设计分析系统软件具有进行货架规划设计、有限元分析和工程报价的功能，可以自动生成规划设计报告、有限元分析报告、CAD设计图纸和工程报价清单。该系统为物流系统集成企业、物流设备生产企业和物流工程咨询企业提供了一个高效快捷、准确科学的设计和分析工具。     

复杂产品数字样机的构件化分析方法研究

为提高复杂产品的分析模型和知识的重用,提出了复杂产品数字样机构件化分析方法.该方法以分析元作为分析知识、模型和信息等相关内容的基本组织方式,以分析树作为分析元层次结构及相互关系的组织方式.在分析复杂产品层次化结构的基础上,研究并构建复杂产品层次化信息模型和构件化分析信息模型,作为复杂产品分析信息的组织和处理的基本机制.研究并形成产品构件化分析的实现技术,包括构件化分析过程、信息模型构建、关键参数识别、性能目标约束方法等.最后以水轮发电机为例,进行构件化分析的实现.     

产品协同设计过程建模研究

协同设计过程模型为协同设计支持软件体系结构的模块化和层次化设计奠定了良好的基础。现有的协同设计过程模型只是从某个角度入手，表达设计过程中的某些要素，而且主要是对设计过程进行定性分析，而定量分析设计过程性能的模型却很少。在分析比较现有的设计过程建模方法的基础上，提出了用分层有色Petri网建立产品协同设计过程模型的思路和方法，并给出了设计过程性能分析的方法。     

面向整体设计的客车件冲模CAD系统的实现

基于现代设计方法和计算机信息技术 ,开发了基于功能 -结构映射、支持自上而下整体设计的客车件冲裁模CAD系统。介绍了系统的总体结构、模具设计功能树的建立思想和层次化部件装配模型的特点 ,阐述了模具结构设计过程中不同层次上设计信息的处理方法 ,并通过一功能元件的设计实例说明了基于该系统的冲模设计过程。     

基于知识的虚拟设计研究

研究了虚拟制造的体系结构和虚拟设计的模型问题，提出了层次化建模思想及元模型、机构模型、产品模型的概念，将整个虚拟设计模型分为元模型、机构模型和产品模型，建立了三个模型的结构，并给出基于知识的虚拟设计的建模方法和装配模型。     

面向工艺链的零件制造模型框架研究

为解决设计信息向制造延拓的矛盾,在分析零件工艺链组成的基础上,提出了零件制造模型的概念,并结合实例建立了零件制造模型框架.提出了零件制造模型的组成,把零件在工艺过程中的状态作为制造模型组成单元,并细分为工件模型和工艺模型.建立了制造模型的信息层次结构,面向集成制造给出了制造模型信息的表达方式和基于控形节点的数据组织结构.基于Petri网,描述了制造模型定义过程.在该模型框架基础上,可进一步发展零件制造模型的数字化定义、管理和集成应用方法,以实现零件精密、快速和节约制造.     

面向设计的集成产品装配模型

首先介绍了装配模型的研究现状 ,分析了装配模型的几种表示方式及其优点、缺点 ,然后提出了一种面向设计的基于广义键和层次结构模型的集成产品装配模型。这一装配模型能够描述产品的层次信息 ,描述零部件之间的位置关系信息、连接关系信息、运动关系信息、传动关系信息和配合关系信息 ,还能够描述零部件的设计参数及其约束关系、分析特征等非工程语义信息。基于产品几何模型和装配模型的设计系统 ,能够支持产品自上而下、逐步求精的设计过程和并行产品设计过程。     

产品设计质量数据与管理模型研究

针对产品设计阶段有效管理质量数据的迫切需求,提出了基于质量特性的产品设计质量数据管理模型。依据产品设计过程确立了产品设计质量特性与数据的定义,在分析产品设计质量保证过程和产品质量特性多维性及演化性特点的基础上,给出了产品设计质量数据与产品质量特性的映射关系和视图,分析了产品设计质量数据的结构、特点及管理需求,提出了基于质量特性的满足产品数据管理和流程管理规范的产品设计质量数据管理模型。通过开发现代产品设计质量保证与数据管理平台原型系统和典型机械产品研制过程的质量数据管理应用,验证了该模型的正确性。     

基于超图的产品族结构模型的研究

产品族结构模型是对系列化和组合产品各种复杂关系的综合和表达，它的合理性是产品配置设计过程的基础，超图能够表达是一般离散结构，而结构化超图表达了集合元素之间的层次关系，利用结构化超图模型来构造产品族结构模型，并给出了配置设计算法，最后用一个实例来验证方法的可行性。     

基于分层实例推理的混合型行业工艺设计系统研究

混合流程型生产行业的生产周期长、工艺过程复杂多变,工艺设计知识的提取和表达比较困难,若采用传统的单一大型实例推理系统表示其工艺设计方案,将造成实例库的庞大和冗余,求解效率低下。针对该问题,提出了基于分层实例推理的混合型行业的工艺设计策略。通过设计问题的逐步分解以及不同层次的多实例重用,既充分利用了实例推理方法的优点,又降低了搜索空间,提高了实例检索效率;研究了不同层次下工艺实例的知识表达、实例库的组织结构,以及实例的分层检索匹配算法,并以某钢铁产品订单的工艺设计问题为例加以说明;最后,给出了基于分层实例推理的混合型生产行业的智能工艺设计系统的总体框架,并总结了该方案的优点。     

相控阵雷达快速工艺准备与优化系统关键技术研究

为实现相控阵雷达的快速研制,开发了面向相控阵雷达的快速工艺准备与优化系统;建立了相控阵雷达快速工艺准备与优化系统的组成层次模型、功能分析模型和数据传递模型.采用融合基于实例、知识和交互式的综合式计算机辅助工艺设计技术,实现工艺的快速设计.提出了以基于实例的夹具设计为核心,以交互式夹具设计为补充的快速夹具设计方法.构建了以工艺参数数据库和知识库为中心,以基于神经网络的优化和基于有限元的物理仿真为手段的工艺参数优化分系统.快速工艺准备与优化系统的实施将提高装备的研发质量、缩短研发周期.     

基于任务结构的产品设计知识模型研究

在对产品设计知识应用特征分析的基础上,研究了支持设计知识建模的任务结构模型及建议－评估－修改方法,和支持标准型、变型及系列产品设计知识的统一产品设计任务分解结构（用树状与或图表示）。提出了4层结构的产品设计知识模型,实现了多种知识表示方法下复杂产品设计知识的分层与分类表示。为解决设计知识获取问题,设计了产品设计知识获取工作表,对设计知识进行了规范说明和瓶颈分析。最后,建立了路面摊铺机设计知识模型。     

复杂机械产品模糊可重构设计方法及系统

针对可重构设计方法的局限性,将模糊集理论引入可重构设计,提出复杂机械产品模糊可重构设计方法.复杂机械产品具有性能驱动、结构复杂和性能参数的模糊性以及对设计经验知识的依赖性等特点,系统论述了模糊重构设计原理与方法,构建了基于本体的模糊重构设计模型,结合分层设计思想,阐述了模糊可重构设计系统组成及其流程.最后以高速列车转向架构架设计为例,详细说明模糊可重构设计系统的构建方法.