面向生命周期的绿色产品集成模型的研究

绿色产品集成模型的建立是面向生命周期的绿色产品开发的前提。在分析绿色产品生命周期信息基础上，提出了基于产品结构的多视图集成模型，通过主视图向应用视图的信息映射，满足了生命周期各使能工具的信息需求，同时维持应用信息的差异性和关键性，并对该模型体系的实现提出了具体实施思路。     

虚拟环境下面向并行工程的产品信息建模与研究

目前传统的产品开发模式已不能满足激烈的市场竞争要求。虚拟设计和并行工程是现代产品设计新型技术,而产品信息模型是虚拟环境下并行设计的基础,在对产品模型信息需求进行分析的基础上,提出了集成产品信息模型并行设计结构框架,阐述了基于STEP标准集成产品信息模型构建过程和具体的实现过程,解决了集成产品模型的多视图表达和产品结构树等关键技术,给出了产品结构树的具体实现算法,最后建立了面向并行设计的集成产品信息模型,并对该信息模型进行了分析评价。     

面向产品开发的项目管理在产品数据管理中的研究

根据制造企业在产品开发管理中存在的问题和需求,以及现有产品数据管理系统在项目管理上存在的局限性,提出了产品数据管理中面向产品开发过程的项目管理解决方案,建立了产品数据管理中面向产品开发过程的项目管理模型,并通过构造基于项目任务结构树的多视图模式,实现了产品开发中各个阶段进行全方位的监控和任务的追踪,增强了项目管理在产品数据管理中的实用性,提高了新产品的开发速度,并在企业得到成功的应用.     

支持跨企业网络化协作的企业模型研究

企业间的协同和集成需要一个能够描述跨组织业务过程的企业模型的支持.从分析跨企业业务过程管理框架出发,导出面向多企业协作的企业模型框架.该模型框架的核心为协同过程模型,它用来描述合作业务的执行控制,并集成其它视图的信息;在纵向上又分为项目决策层、协作层和执行层三个逻辑层次.之后,分析和描述协作层和执行层中各个视图模型的内容.并以新的视角研究了面向跨企业集成的功能模型、组织模型、产品模型、资源模型和信息模型的建模方法.     

产品并行开发过程建模研究

并行工程的关键是对产品实行集成的并行开发,而产品并行开发过程模型是实现产品并行开发过程管理的 基础。本文从产品视图、功能视图、工作流程视图、组织视图、约束视图和资源视图多个侧面建立产品并行开发过程 集成模型,并详细研究了反映产品并行开发过程本质的组织视图、工作流程视图和约束视图模型的建立,建立了矩 阵式IPT组织模型以及产品并行开发工作流模型和多层约束网络模型。     

“多视图”全局集成产品模型研究

并行工程是在信息集成基础上实现产品的并行开发。因此，需要一种集成化的全局产品模型来支持产品全生命周期各阶段的活动，以实现企业的产品数据共享。本文首先进行了机械产品建模分析，然后建立起以ＥＸＰＲＥＳＳ－Ｇ表达的全局集成产品模型信息需求关系，由此提出一种适合于并行工程开发框架的“多视图”全局产品模型。该模型以ＳＴＥＰ（ＩＳＯ１０３０３）标准的应用协议（ＡＰ）为基础，结合产品特征建模技术，提供了完整、无二义性、多视图方位的产品信息抽象模型。     

面向产品全生命周期的需求信息管理模型研究

为了在产品全生命周期管理系统内有效实现以客户需求为中心的信息管理,提出了面向产品全生命周期管理的需求信息管理模型.集成客户需求信息,采用结构图法建立需求信息流程图.概念化描述需求信息的三个维度,应用矩阵方法分析产品全生命周期管理部门级、协同级和系统级三种不同层次的模型结构,并采用语义方法描述模型的特征.在视图结构关系研究中,应用函数形式化方法,以数据流视图为中心,研究模型视图结构关系的映射机制,并对其模型的存储结构进行表达.最后,以汽轮机产品为例,进行应用研究.结果表明,研究需求信息管理模型,为产品全生命周期管理系统设计、制造、销售等阶段提供了实施策略,最大限度地满足了客户需求.     

制造网格体系结构的多视图模型研究

提出了一个典型的制造网格体系结构的层次模型,在此基础上,提出用资源视图和功能视图、信息视图分别描述制造网格体系结构的资源组成、功能结构和信息结构,并用过程视图将前3个视图有机地连接为一个整体.通过一个典型的工作流程,导出制造网格体系结构多视图的关系模型,清晰地呈现出制造网格体系结构的全貌.最后,基于该模型,开发实现了一个制造网格资源管理和任务管理的原型系统,初步应用验证表明,该系统可实现资源的便捷共享.     

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.     

“多视图”全局集成产品西藏

并行工程是在信息集成基础上实现产品的并行开发。因此，需要一种集成化的全局产品模型来支持产品全生命周期各阶段的活动，以实现企业的产品数据共享。本文首先进行了机械产品建模分析，然后建立起以ＥＸＰＲＥＳＳ－Ｇ表达的全局集成产品模型信息需求关系，由此提出一种适合并行工程开发框架的“多视图”全局产品模型。     

基于模型驱动框架的计算无关层过程建模

目前企业服务软件的开发和实施存在较大缺陷,为此提出了基于模型驱动框架的企业服务软件开发模式和计算无关层的建模体系结构,重点研究了计算无关层过程模型的建模方法,定义了元模型中的元素和元素间的关系。通过对过程元模型的派生和扩展,得到过程基本模型中元素和元素间的关系。阐述了基本模型的扩展机制,建模人员可以据此对基本模型进行元素扩展和属性扩展。最后,为了使计算无关层过程模型能够向下层模型转换,以及能够与其他企业模型进行互操作,分别建立了过程元模型的统一建模语言标准和过程基本模型的可扩展标记语言标准。     

产品应用服务系统推进式构建方法

为提高产业链环境下产品应用服务系统的柔性和自适应性,实现业务流程与服务系统的同步演化,提出了一种推进式的系统构建方法。首先建立面向产品应用服务系统的四层模型驱动架构,然后赋予驱动模型和产业链业务流程生命体特性,采用闭环负反馈控制方法推进系统构建活动和系统运行活动的互动循环和迭代跃升,实现推进式构建的过程优化,并通过对产品应用服务系统多构件进行自适应组合,得到稳定的服务系统。最后,给出该方法在产品应用服务系统构建过程中的典型应用,验证了所提方法的可行性。     

面向设计过程的产品结构建模研究

产品结构管理（ＰＳＭ）是ＰＤＭ系统的主要功能,但如何建立产品结构模型以实现柳设计过程的有效管理是ＰＤＭ的一个难点。本文以产品设计过程的３个阶段;概念设计、总体设计和详细设计为基础,对ＰＤＭ中的产品结构进行分析和建模,提出了具有３个层次的产品结构模型,并对该模型进行了详细介绍。     

面向虚拟装配的产品公差模型

从虚拟环境下产品模型的特点和特殊要求出发,提出了产品公差模型的概念,分析了虚拟环境对公差信息的需求,指出除基本信息外,还需要提供公差的动态行为信息.根据虚拟环境下面片模型的特点,提出了一种面向虚拟环境的多层次结构的产品双耦合公差模型,并结合产品属性信息建模,解决了虚拟环境下产品公差模型的构建问题.从几何模型的构建、属性信息的获取、不同层之间的映射技术等方面,系统地论述了该模型的具体实现方法,并结合公差动态行为信息在虚拟装配中的作用、公差和精度的可视化显示、公差的设计反馈等技术论述了该模型的具体应用方法.     

产品需求获取及其结构化建模方法

产品需求源自于产品生命周期的各个阶段,而经过明确定义和分解的产品需求,又是产品开发各个活动的设计目标。研究了产品需求的获取方法,通过对用户需求、产品开发过程及其各个应用系统的相关活动和数据的分析,建立设计系统和产品本身之间的联系,获取产品开发活动的设计需求信息;探讨了基于产品结构和产品开发过程的产品需求结构化建模方法;采用形式化描述语言EXPRESS－G,建立了一种相对通用的产品需求信息模型,以及产品、产品需求与设计活动之间的联系。     

面向集成开发的产品回收信息模型研究

绿色产品集成开发已成为是设计领域的研究重点，信息模型的建立是计算机辅助产品开发实施的前提。依据绿色产品在报废阶段需绿色回收的要求，进行了向集成开发的产品回收信息模型的研究，在回收信息需求分析基础上，提出了面向对象的层次网络图模型，着重对该模型结构和实现进行了探讨，并通过空调器室外机组进行了实例验证。     

复杂产品多学科虚拟样机顶层建模语言研究

为了在复杂产品虚拟样机开发过程的不同阶段,以及在工具和部门之间更加准确地描述系统的顶层模型,提出了一种描述多学科虚拟样机顶层系统结构、行为和内部相互关系的系统顶层建模语言。在顶层建模语言中,把系统模型划分为静态结构模型和动态行为模型。为了顶层建模语言的扩展,定义了顶层建模的统一建模语言特征;采用基于可扩展标记语言的数据交换格式,规范顶层建模在不同工具间的信息传递;顶层建模语言遵从模型驱动体系结构的思想,从面向编程平台、通信平台和工具平台映射成为模型的实现。简要介绍了顶层建模语言的实现工具——顶层建模集成开发环境。最后,给出了计算机生成的武装兵力系统的例子,说明了顶层建模语言对复杂产品虚拟样机建模的有效性。     

面向大批量定制的电声产品设计技术研究

为了满足客户对微型电声产品的个性化需求,提高企业产品的设计效率,提出一种面向大批量定制生产、结合配置设计技术和基于实例检索技术的产品设计方法。该方法将产品设计过程分为两个阶段,首先采用基于规则的配置技术,从企业产品的通用产品结构模型按照客户要求配置出新产品结构,然后应用基于实例检索技术从产品实例库中搜索出相似的产品供用户做变型设计参考。阐述了该方法的核心概念和原理,给出了对象模型以及算法流程。与传统的设计方法相比,该技术能有效地缩短产品开发周期,满足企业大批量定制生产的需要。最后,介绍了该技术在某微型电声企业的产品创新设计系统中的应用。     

支持企业资源计划快速开发的计算无关层全局模型建模

针对目前企业资源计划系统灵活性较差、定制开发实施周期漫长且成本较高的问题,应用模型驱动架构的相关技术和思想,研究了模型驱动的企业资源规划系统快速开发模式.为了优化并快速建立企业业务模型,面向该模式提出了全局模型的概念,由此建立了包括全局模型和业务模型的计算无关层模型结构.在此基础上,重点研究了面向企业资源规划系统快速开发过程的全局模型建模方法.将全局模型分为全局业务分析模型及全局业务模型,并构造成为按层次分解的模型结构,建立了它们的基本模型,定义了基本模型中的元素.最后通过全局业务分析模型和全局业务模型的图形化建模实例验证了上述建模理论的可行性和实用性.     

飞机数字化产品定义知识模型

为描述飞机产品的复杂性，使数字化产品定义模型具有良好的可继承性和可扩展性，提出了飞机产品-过程-资源知识模型。该模型包含四个子模型，即产品模型、过程模型、资源模型和产品-过程-资源相互关联模型，采用统一建模语言建立了相应的语义模型，并将该模型应用于某型飞机机翼数字化定义。应用结果表明，该模型能够为产品开发的整个生命周期提供单一的数据源，并具有良好的知识可扩展性和可继承性。