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基于MC和PDM的汽车产品变型设计技术研究

作　者: 王永忠
导　师: 葛江华
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 大规模定制实例推理 PDM 变型设计
分类号: U462
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着社会经济的飞速发展,企业面临着产品结构更加复杂及生命周期缩短的矛盾。制造业企业为在这种市场趋势中快速地生产出低成本及个性化的客户满意产品,提高市场竞争力,正从大规模生产转向大规模定制生产。而利用先进产品建模技术和产品数据管理技术构建产品变型设计系统可以使企业加强产品的数据管理,实现敏捷设计与制造,从而进一步实现这个目标。本文采用理论研究与应用相结合的方法,在分析大规模定制生产产品变型设计技术研究现状的基础上,对汽车产品实施变型设计的方法及产品管理技术进行了理论研究,提出了一种面向大规模定制的、基于企业PDM系统的产品变型设计系统。本文建立的变型设计系统采用参数化建模的方法,建立了汽车产品的产品族模型,并与企业的PDM系统集成,按照模块化后的产品族模型在PDM系统中建立汽车产品变型设计的实例库,解决了大规模定制过程中产品数据复杂的难题,在实例库的基础上,通过建立专家系统,应用基于实例推理的变型设计技术,实现汽车产品的变型设计,使产品的变型设计具有智能化的特点。本系统面向客户的个性化需求,针对汽车生产当中设计人员的实际工作情况,具有可扩展性、集成性和可视化的特点,为设计人员提供了友好的人机交互界面,操作简单,能够使设计人员快速地检索出设计实例,从而能够以最短的时间设计出客户定制的个性化产品,来满足不同的客户需求,为企业节约了成本,提高了产品设计效率,缩短了开发周期,对企业进一步实现大规模定制有现实的意义。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
第1章绪论  12-25
  1.1 课题背景  12-17
    1.1.1 传统的产品设计的基本概念及发展阶段  12-13
    1.1.2 现代产品设计的特征  13-17
  1.2 PDM 技术和SMARTEAM 概述  17-18
    1.2.1 PDM 的基本功能和体系结构  17-18
    1.2.2 SmarTeam 软件的特点  18
  1.3 基于实例推理的产品变型设计的关键技术  18-21
    1.3.1 基于实例推理的专家系统技术  18-20
    1.3.2 基于大规模定制的产品变型设计技术  20-21
  1.4 基于大规模定制的变型设计技术研究现状  21-22
  1.5 本课题的研究意义  22-23
  1.6 本课题的来源及主要研究内容  23-25
    1.6.1 本课题的来源  23
    1.6.2 本课题的主要研究内容  23-25
第2章基于实例推理的专家系统技术  25-41
  2.1 专家系统的基本理论  25-32
    2.1.1 专家系统的定义  25-26
    2.1.2 专家系统的结构  26-28
    2.1.3 专家系统的基本特征  28-30
    2.1.4 专家系统的语言、外壳和工具  30-32
  2.2 专家系统的知识表述  32-36
    2.2.1 知识的含义  32
    2.2.2 产生式表示法  32-33
    2.2.3 逻辑方法  33-35
    2.2.4 框架  35-36
  2.3 专家系统的推理方法  36-40
    2.3.1 基本概念  36-38
    2.3.2 推理控制策略  38-40
  2.4 本章小结  40-41
第3章基于产品族的参数化设计方法  41-51
  3.1 产品族建模研究  41-43
    3.1.1 产品族模型的定义  41
    3.1.2 产品族模型的组成  41-43
  3.2 基于产品族的参数化模型  43-50
    3.2.1 产品族层次模型  44-46
    3.2.2 产品设计参数与设计约束  46-47
    3.2.3 零件族参数化模型  47-50
  3.3 本章小结  50-51
第4章基于实例推理的产品变型设计技术研究  51-62
  4.1 基于实例推理的理论  51-55
    4.1.1 基于实例推理的基本原理  51
    4.1.2 基于实例的产品变型设计过程  51-55
  4.2 产品变型设计层次化模型和信息表达  55-57
    4.2.1 适应变型设计的层次化产品模型  55-57
    4.2.2 变型设计产品模型中的信息及表达  57
  4.3 汽车产品变型设计的实例检索  57-60
    4.3.1 近似匹配算法  57-59
    4.3.2 模板选择算法  59-60
  4.4 基于知识的产品变型设计分析与评价  60-61
  4.5 本章小结  61-62
第5章汽车产品变型设计系统开发  62-74
  5.1 SMARTEAM 的主要功能  62-64
  5.2 系统权限管理  64-65
  5.3 系统的总体设计  65-66
  5.4 系统的数据结构  66-67
  5.5 产品实例存储  67-69
    5.5.1 应用CATIA 进行汽车产品的参数化建模  67-68
    5.5.2 产品族规划建模  68-69
  5.6 PDM 环境下汽车产品变型设计实例库的建立  69-71
    5.6.1 建立产品实例库  69-70
    5.6.2 产品实例的属性和检索参数的设定  70-71
  5.7 产品实例检索  71-73
  5.8 产品实例修改  73
  5.9 本章小结  73-74
结论  74-76
参考文献  76-80
攻读学位期间发表的学术论文  80-81
致谢  81

基于MC和PDM的汽车产品变型设计技术研究

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