Internet环境下产品协同设计支持方法和技术的研究

摘要

现代复杂产品是一个运用多领域知识的成果，通常涉及机电、液压、控制、信息等领域的知识。在信息技术高度发展的今天，如何在计算机的辅助下，将多学科领域内的设计知识有效地集成起来，是产品成功设计的关键所在。本文研究了Internet环境中产品协同设计的支持技术。 主要研究内容及成果涉及以下几个方面：1.全面分析国内外协同设计、优化设计等方面的研究现状，提出了协同设计的小世界网络模型，并利用网格服务的思想构建了具有高聚合性和短搜索路径的，开放式的协同设计框架。在此平台上可以将异地分布的各种智力资源，如支持概念设计、优化设计、强度分析等资源无缝连接起来。2.优化设计系统具有实时性、计算量大等特点，不容易在Internet环境中实现。本文利用分布式技术首次实现了Internet环境中的广义优化设计，解决了异地建模、优化平台与优化算法集成、实时控制等关键问题。并提出了基于网格服务的协同优化设计框架，实现了异构环境中优化任务的自动调度，提高了优化效率和优化质量。3.研究了协同设计环境中的产品数据关系以及广义优化设计过程中的数据流程，提出了支持广义优化设计进程的分布式产品数据模型和数据存储方法。利用XMLWEB服务等组件技术，开发了基于WEB的PDM系统，不仅实现了传统PDM的功能，并实现了与广义优化设计系统的有效集成。4.最后以摩托车制动器设计为例，研究了在此协同设计平台上，协作企业之间、企业内部以及企业与科研机构之间的协同过程，并讨论了Internet环境中智力资源的建设和利用。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1并行工程

1.1.2协同设计

1.1.3协同优化

1.1.4并行工程、协同设计和协同优化的异同点

1.2国内外相关技术研究现状与进展

1.2.1协同设计

1.2.2产品数据管理

1.2.3协同优化

1.2.4存在的问题

1.3本文的研究内容及章节安排

1.3.1课题来源

1.3.2本文研究内容

1.4章节安排

第二章基于小世界网络模型的协同设计

内容摘要

2.1前言

2.2基于小世界网络模型的协同设计

2.2.1网格技术与小世界网络模型

2.2.2协同设计参考模型

2.2.3三维智力资源组织模型

2.2.4协同设计小世界网络模型

2.3分布式协同设计功能框架

2.4分布式智力资源的创建与组织

2.4.1智力资源单元的创建与组织

2.4.2智力资源单元服务接口的创建

2.4.3智力资源单元之间的协调

2.5本章小结

第三章Internet环境下的协同优化设计

内容摘要

3.1前言

3.2广义优化设计进程

3.2.1产品功能和方案设计

3.2.2产品建模

3.2.3优化规划

3.2.4优化建模

3.2.5多计算机协同优化

3.2.6结果分析与评价

3.3面向Internet的广义优化设计智力资源

3.3.1传统优化设计与面向Internet的广义优化设计

3.3.2广义优化设计智力资源利用方式的研究

3.4Internet环境下优化设计关键技术问题及解决方案

3.4.1异地建模

3.4.2算法集成

3.4.3过程实时显示

3.4.4并发控制

3.5 Internet优化设计系统的实现

3.5.1系统体系结构

3.5.2数据流程

3.5.3系统功能框架

3.5.4 CORBA客户端和服务器的实现

3.6基于网格服务的分布式协同优化

3.6.1协同优化中的耦合关系

3.6.2基于网格服务的协同优化系统的体系框架

3.6.3优化任务的动态调度

3.6.4协同优化过程

3.6.5液压挖掘机工作装置协同优化实例

3.7本章小结

第四章面向广义优化设计的产品数据管理

内容摘要

4.1前言

4.2分布式产品数据建模方法

4.2.1协作企业间的产品数据关系

4.2.2广义优化设计过程中的数据流程

4.2.3产品数据描述方法

4.2.4统一过程产品数据模型

4.2.5产品数据整合

4.3产品数据查询性能分析

4.3.1两种存储方式访问性能分析

4.3.2测试样本空间的构造

4.3.3查询性能测试分析

4.4一种PDM系统的框架结构

4.4.1 PDM与WEB技术

4.4.3框架结构

4.4.3开放式PDM系统的建设

4.5系统功能模块

4.5.1系统客户化

4.5.2文档管理

4.5.3零部件管理

4.5.4产品结构管理

4.5.5产品配置管理

4.5.6系统安全管理

4.6系统实施与应用

4.6.1系统客户化过程

4.6.2Internet环境下的图纸浏览

4.6.3 WEB服务接口

4.7本章小结

第五章摩托车制动器协同设计实例研究

内容摘要

5.1前言

5.2摩托车制动器协同设计过程

5.2.1企业内部协同

5.2.2企业与科研机构的协同

5.2.3协作企业间协同

5.3广义优化设计

5.3.1问题描述

5.3.2产品建模

5.3.3优化求解

5.4结构强度分析

5.4.1强度分析节点体系结构

5.4.2关键技术及实现

5.4.3制动手柄结构强度分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文内容总结

6.2研究展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及参与的科研课题

学术论文

参与的科研课题

致谢

附录