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面向批量定制的产品协同开发技术研究

作　者: 陈珂
导　师: 殷国富
学　校: 四川大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 批量定制协同开发产品平台产品族产品信息建模智能体制造资源 XML 构件检索 Web服务现场总线
分类号: TB472
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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引　用: 3次
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内容摘要

批量定制模式是促进制造企业形成持久市场竞争优势的有效途径,而面向批量定制的产品协同开发则是成功实施批量定制模式的支撑技术之一,因此,针对定制产品的协同开发原理与实施技术进行研究具有重要的理论意义和应用价值。通过分析批量定制模式下产品协同开发研究中存在的问题和发展趋势,本论文以增强制造企业定制化产品开发能力为目标,从协同设计和协同制造两个层面,对定制产品协同设计原理及实施方法、产品族建模与产品多维信息集成技术,以及面向批量定制的制造设备资源共享管理技术等关键技术进行了研究和论述。论文主要的研究成果和特色如下: (1)结合定制产品开发流程中设计与制造两个协同层次的关键技术实现,提出了基于产品多维信息模型和制造设备资源共享的定制产品协同开发方法,建立了相应的定制产品协同开发流程模型,在此基础上设计了一种面向批量定制,由数据资源层、子系统功能层、应用使能工具层和协作组织层等四层次组成的产品协同开发平台体系结构,并形成了较完善的功能模型构建方案。 (2)通过分析批量定制模式下协同产品设计的技术特征及其过程的形式化描述,提出了设计重用蕴含设计结果重用和设计过程知识重用两个层次的概念,并分别研究了不同层次在面向批量定制模式产品协同设计中的实现途径与方法。同时结合齿轮设计智能体和机床产品协同设计系统的应用实例,详细论述了定制产品设计任务的分布式协同求解方法。 (3)在分析批量定制模式下产品族模型的定义、组成和表达的基础上,提出了以定制产品开发全寿命周期数据形成过程为核心的产品多维信息集成表述模型,并探讨了信息集成描述的拓扑组织关系与相关数据结构。同时提出了基于XML的定制产品多维信息标准化发布的思路,设计了基于XML共享

全文目录

1 绪论  10-25
  1.1 现代制造模式发展概况  10-14
    1.1.1 现代制造模式的发展趋势  10-11
    1.1.2 批量定制模式的提出  11-12
    1.1.3 批量定制的实施策略  12-14
  1.2 批量定制模式的研究现状综述  14-18
    1.2.1 批量定制基本理论的研究现状  15
    1.2.2 批量定制实现策略与关键技术的研究现状  15-16
    1.2.3 面向批量定制的产品设计研究现状  16-17
    1.2.4 机床产品批量定制技术研究现状分析  17-18
  1.3 产品协同开发技术的研究现状  18-20
    1.3.1 面向业务集成环境的产品协同开发研究现状  18-19
    1.3.2 基于Web服务技术的产品协同开发研究现状  19-20
  1.4 MC模式下产品协同开发研究中存在的问题和发展趋势  20-21
  1.5 论文的研究背景、研究意义及主要研究工作  21-25
    1.5.1 论文研究背景和意义  21-22
    1.5.2 论文研究的技术路线  22-23
    1.5.3 论文主要研究工作  23-25
2 面向批量定制的产品协同开发原理及关键技术分析  25-38
  2.1 批量定制模式下产品协同开发策略研究  25-28
    2.1.1 面向产品族的定制产品开发方式  25-26
    2.1.2 定制产品并行协同开发流程  26-27
    2.1.3 以客户为中心的定制产品协同开发策略  27-28
  2.2 基于批量定制模式的产品协同开发原理  28-32
    2.2.1 批量定制产品协同开发方法  28-29
    2.2.2 批量定制产品协同开发要素  29-31
    2.2.3 批量定制产品协同开发原理与流程分析  31-32
  2.3 面向批量定制的产品协同开发平台构建方案  32-35
    2.3.1 开发平台定义及其指导思想  32
    2.3.2 开发平台总体构建方案  32-34
    2.3.3 开发平台功能子系统描述  34-35
  2.4 面向批量定制的产品协同开发平台实施的关键技术  35-37
    2.4.1 产品协同设计技术  35-36
    2.4.2 产品族建模与产品多维度信息集成技术  36
    2.4.3 面向批量定制的相似件检索技术  36
    2.4.4 远程CAE应用服务技术  36-37
    2.4.5 制造设备资源共享管理技术  37
  2.5 本章小结  37-38
3 面向批量定制的产品协同设计技术研究  38-57
  3.1 批量定制模式下产品设计的技术特征和过程描述  38-40
    3.1.1 批量定制模式下产品设计的技术特征分析  38-39
    3.1.2 批量定制模式下产品设计的过程描述  39-40
  3.2 批量定制模式下产品设计流程与实施方法分析  40-44
    3.2.1 批量定制设计流程模型  41-42
    3.2.2 基于配置的定制产品设计  42-43
    3.2.3 基于参数的定制产品设计  43
    3.2.4 基于变形的定制产品设计  43-44
  3.3 基于智能体的产品协同设计技术与实现方法  44-51
    3.3.1 设计智能体结构模型  44-46
    3.3.2 设计智能体实现方法  46-51
  3.4 多智能体协同设计技术研究  51-55
    3.4.1 多智能体系统原理与结构分析  51-52
    3.4.2 多智能体通讯机制  52-53
    3.4.3 多智能体协同机制  53-54
    3.4.4 多智能体协同机床产品设计  54-55
  3.5 本章小结  55-57
4 产品族建模与产品多维信息集成技术研究  57-69
  4.1 面向批量定制的产品族模型体系  57-59
    4.1.1 产品族模型的定义及其组成  57-58
    4.1.2 面向批量定制的产品族模型结构  58-59
  4.2 支持协同开发的产品多维信息集成技术  59-64
    4.2.1 产品多维信息集成表述模型的定义及特点  59-61
    4.2.2 产品多维信息集成表述模型设计  61-62
    4.2.3 产品多维信息集成表述模型的数据结构  62-64
  4.3 定制产品多维集成信息的标准化发布与共享安全策略  64-68
    4.3.1 基于XML的定制产品多维信息标准化发布  64-67
    4.3.2 基于XML的产品多维信息共享安全策略  67-68
  4.4 本章小结  68-69
5 基于定制产品开发过程的相似件检索技术研究  69-79
  5.1 基于属性索引模型的相似件检索匹配技术研究  69-74
    5.1.1 构件属性索引表达模型  69-71
    5.1.2 基于XML的层次式相似件检索方法  71-74
  5.2 基于统计特征聚类原理的构件图像检索技术  74-78
    5.2.1 构件图像统计分类模型设计  74-76
    5.2.2 构件图像模糊聚类识别算法  76-78
  5.3 本章小结  78-79
6 基于Web服务的远程CAE应用技术研究  79-95
  6.1 批量定制摸式下Web应用服务模式研究  79-81
    6.1.1 Web应用服务原理  79
    6.1.2 Web应用服务模式及其特点  79-80
    6.1.3 Web应用服务的体系结构  80-81
  6.2 基于Web服务的远程CAE应用系统模型  81-83
    6.2.1 基于Web服务的远程CAE应用系统设计  82-83
    6.2.2 远程CAE应用服务系统工作流定义  83
  6.3 远程CAE应用服务系统的功能设计  83-88
    6.3.1 基于JAVA机制的中心服务器  84-85
    6.3.2 CAE任务规划与调度  85-86
    6.3.3 CAE分析优化单元  86-87
    6.3.4 CAE报告生成器  87
    6.3.5 数据管理单元  87-88
  6.4 机床大件远程CAE分析服务实例  88-94
    6.4.1 立柱拖板的远程CAE应用服务  89-93
    6.4.2 APDL分析命令批处理脚本技术  93-94
  6.5 本章小结  94-95
7 面向批量定制的制造设备资源共享管理技术研究  95-112
  7.1 批量定制模式下产品定制过程信息流通用模型  95-98
    7.1.1 批量定制模式下企业的制造组织方式和原则  95-96
    7.1.2 企业制造自动化体系的组成及结构分析  96-97
    7.1.3 产品定制过程信息流的通用模型设计  97-98
  7.2 批量定制模式下共享制造设备资源建模  98-102
    7.2.1 共享制造设备资源建模的意义与对象基础  99-100
    7.2.2 共享制造设备资源建模的方法研究  100-101
    7.2.3 共享制造设备资源模型  101-102
  7.3 计算机辅助设备共享管理技术研究  102-110
    7.3.1 设备共享管理信息系统的结构体系与功能模型  103-104
    7.3.2 基于令牌的ARCNET现场总线技术研究  104-106
    7.3.3 共享设备制造数据信息在线获取  106-108
    7.3.4 共享制造设备配件管理  108-110
  7.4 本章小结  110-112
8 结论与展望  112-116
  8.1 全文总结  112-114
  8.2 主要创新点  114
  8.3 今后工作展望  114-116
参考文献  116-126
攻读博士学位期间发表的学术论文  126-127
攻读博士学位期间参与的科研项目  127
攻读博士学位期间的获奖情况  127-128
致谢  128-129
论文声明  129

面向批量定制的产品协同开发技术研究

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