基于层次化设计结构矩阵的复杂产品研发过程研究

诸如卫星、雷达、飞行器等复杂产品研发普遍采用分解—综合的设计模式以降低研发的复杂程度,但复杂系统分解得到的分系统之间、分系统内部组件之间及其不同学科之间在研发过程中相互关联,造成研发活动之间数据交互复杂,研发活动迭代频繁,使得产品研发过程分析、管理困难。针对复杂产品采用的分解—综合设计模式,基于系统层次分解定义不同级别组件对应的研发活动、计算模型和指标参数,进而基于系统架构建立层次化设计结构矩阵(Multi-level design structure matrix,MDSM),利用层次化设计结构矩阵分析不同层次的研发活动之间的数据依赖关系,并自动生成复杂产品研发流程的过程逻辑,最终实现基于输入/输出数据模板和消息驱动的层次化、模块化、集成化的复杂产品研发全局流程模型。     

可重构制造系统的布局规划技术研究

分析了可重构制造系统的内涵,提出了制造系统重构的三种分类(逻辑型RMS、改进型RMS和创新型RMS)并给出了制造系统重构的流程.在利用UML对制造系统建模的基础上,建立了统一的面向改进型RMS和创新型RMS布局规划的多目标规划数学模型.提出了启发式算法和遗传算法相结合的混合遗传算法,解决了创新型RMS布局规划问题.实例验证了算法的可行性和有效性.     

模糊神经网络与启发式算法相结合的制造单元构建方法

为提高制造单元构建效率和制造单元的可实施性,提出了模糊自适应谐振神经网络与启发式算法相结合的制造单元构建方法.该方法以加工相似模式匹配思想为指导,将制造单元的构建分为两个阶段.首先对标准模糊自适应谐振神经网络进行改进处理,并以此构建初始的工件族和设备集合;然后,在初始工件族和设备集合的基础上,建立基于规则的启发式资源优化分配算法,解决制造单元的设备共享、可选设备分配和设备负荷不均等问题.最后,以某企业机加车间生产的典型工件为例,验证了算法的有效性.     

CAD系统与虚拟装配系统间的信息集成技术研究

针对商品化计算机辅助设计系统与虚拟装配系统间的数据转换问题,提出了一种虚拟装配环境下的零件信息层次表达结构模型,该模型由面片层、几何层、特征层和零件层组成;给出了虚拟装配环境下零件信息模型的重构方法,通过对计算机辅助设计系统中零件信息的提取和虚拟装配环境中零件信息的重构,较好地解决了商品化计算机辅助设计系统与虚拟装配系统之间的数据集成问题;建立了虚拟装配原型系统,验证了研究结果的可行性。     

基于知识的计算机辅助导管加工工艺设计

为了满足导管加工质量和成形精度的要求,提出了一个基于知识的导管加工工艺设计系统。该系统采用面向对象的技术定义了导管加工通用约束、企业生产条件约束和用户导管质量需求约束,给出了导管弯曲加工工艺知识的面向对象表达。由于采用了以用户导管质量需求为目标的驱动的推理机制,实现了导管弯曲加工工艺的自动生成。     

协同产品定义管理分析

首先对协同产品定义管理(cPDm)的现状进行了分析，其次对cPDm的定义、内涵、特点及其关键技术进行了探讨，最后在指出了cPDm仍存在的问题基础上分析了cPDm的发展趋势。     

面向精度分析的全语义产品模型研究

为了利用计算机技术辅助产品的精度设计,提出了计算机辅助精度分析的概念,阐述了其分类、内容和方法,并建立了一种面向狭义计算机辅助精度分析的3维产品模型——全语义产品模型。按照产品层次的不同,将该模型分为零件级和装配级两类,因而在构造不同类型的模型时需要附加不同层面的信息,并将这些信息转化为相应的邻接矩阵形式,存储在产品的相应模型文件中,这样,全语义产品模型弥补了基于特征设计的几何模型的缺陷,能够提供精度要求、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和装配约束关系等方面精度分析所需的信息,为实现计算机辅助精度分析提供基础模型。该模型已成功用于自主开发的计算机辅助精度分析系统中。     

基于Internet的虚拟制造技术研究

解释了基于Internet的虚拟制造（IVM）的概念,分析了IVM的特点,对IVM的体系结构、虚拟产品建模和分布式协同设计等关键技术进行了研究。提出了基于Internet的虚拟制造系统的6层体系结构,建立了基于框架的松散耦合产品模型,并初步构造了分布式协同设计实验环境。     

面向装配工艺规划与评价的装配特征建模

面向装配的设计是并行工程中的一项重要的使能技术。探讨了面向装配工艺规划与评价的产品建模方法。为了解决从CAD模型中提取装配关系的问题,阐述了基于装配特征建立产品装配模型的方法。     

利用集成计算方法迈向虚拟产品开发的道路

 满足功效需求的计算机辅助产品开发过程使得提供新的集成软件产品成为必需.然而,由于对产品开发来说不可少的CAE工具缺乏兼容性和集成度,因此出现了很大的问题.利用虚拟产品开发的概念启发了新的思路,可以消除现今CAE应用中普遍存在的缺陷.以一个汽车制造和机械制造配件供应公司里“技术计算”参与部门的开发过程为例,描述了用以优化开发过程且改善与用户之间数字通信的一种方式.