文档介绍：江苏科技大学
硕士学位论文
基于Web的产品协同概念设计研究
姓名:吴华强
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:景旭文
20070323
学号:04020216
文摘: 二十一世纪是知识经济的时代,在全球经济日趋一体化的形势下,世
界各国普遍重视新产品、新技术的应用和开发,市场竞争也日趋激烈。现
代产品设计的核心是创新设计,而产品概念设计作为产品设计过程的起
点,是创新性表现最为集中、最为突出的阶段,是产品设计中最能体现人
类智能的、决定方案优劣的阶段,被认为是产品设计中最为关键的技术,
深受世界各国专家、学者和企业界人士的普遍重视和关注。重视产品概念
设计是提高产品质量、降低成本和增强企业竞争力的主要手段,必将为产
品走向市场奠定良好的基础。
产品概念设计是一个涉及多学科领域专家的协同设计任务,而不同学
科领域的专家又往往分布在不同地理位置,因此产品的概念设计需要异地
分布的不同领域专家之间的协同。虽然近几十年来计算机辅助概念设计专
家系统的迅速发展大大提高了各个单独学科领域概念设计的效率和质量,
但是这些软件是以单一设计者、单个学科领域为中心的孤岛式系统,既不
能支持异地分布的设计人员之间的交流,也不能支持不同学科领域之间的
协同,这些不足常常导致概念设计时间的延迟和设计错误的产生。因此,
在产品概念设计中应用协同设计技术是日益激烈的全球性市场竞争的结
果,是概念设计发展的要求。因此,研究产品协同概念设计技术具有十分
重要的理论意义和现实意义。本课题在这种趋势下,重点对网络环境下的
产品协同概念设计技术进行了深入的研究。
计算机支持的协同概念设计是由两个或两个以上的概念设计主体,应
用协同设计理论和技术通过一定的信息交换和协同机制,共同完成某一概
念设计目标的过程。即使机械产品的概念设计能在一个支持产品概念设计
过程的网络协同设计环境中进行。协同体现在产品概念设计从需求设计开
始到获得最佳概念方案的整个过程之中;协同体现在设计的不同参与方
中,即多方位的人人交互功能,包括客户与设计人员的交互,设计人员与
设计人员的交互,设计人员与领域专家的交互等;协同体现在方式的多样
性上,包括图形、声音和文字等方面的交流。
论文的主要工作内容和研究成果如下:
(1) 分析了国内外产品概念设计、协同设计技术的研究现状及其存在
的不足,提出在概念设计中应用协同设计技术的必要性和紧迫性,阐述了
课题研究目标和内容。
(2) 研究和分析了网络化协同设计体系结构及其工作方式,构建了
Web 环境下的产品协同概念设计体系结构。该体系结结构采用三层 B/S 架
构,由用户层、Web 服务器层和数据库服务器层组成,具有良好的开放性、
协作性、安全性和扩展性。在此基础上,构建了系统的网络拓扑结构模
型,为系统的硬件及网络布置提供了依据。
(3) 研究了产品概念设计过程,构建了网络环境下的产品协同概念设
计过程模型。该模型是一个由用户需求驱动,设计人员应用概念生成方法
产生原理解、构思概念方案,对概念方案进行群组讨论、修改,最后应用
改进的模糊综合评判算法进行概念方案评价指标定性、评分数值量化评价
的过程。
(4) 研究了网络环境下的可视化浏览与协同交流技术,构建了可视化
浏览与协同交流平台的体系结构。基于 Java 3D 技术实现了三维概念模型
的可视化浏览,功能包括三维图形在客户端的加载、显示和交互式操作等,
比基于图像或二维图形的浏览更直观、生动,更方便设计参与人员了解概
念设计者的意图和思想。实现了多通道信息交流工具的集成,包括群组讨
论、离线留言和文件传输等。图文并茂的协同工作方式能显著提高交流与
协商的效率,加快产品开发的进程。
(5) 在进行上述各项研究的基础上,应用平台无关性的 Java 语言及
相关支撑技术,如 Applet、Java3D、JSP、JDBC 等,基于 JSP+JavaBean
开发模式研究和开发了基于 Web 的产品协同概念设计软件原型系统。详
细描述了该系统各模块的功能及其使用用法。系统能够跨平台运行,具有
友好的人机交互界面,能够良好的支持异地分布企业的产品协同概念设
计。
关键词:概念设计;协同设计;三维浏览;协同交流;Web
Abstract: 21 century is a knowledge economy era, in the situation of economic
globalization, every country