文档介绍：肪诚虏沸杓浦С址椒ê图际醯难芯浙江大学博士学位论文博士研究生:武建伟学科、专业:机械设计及理论指导教师:冯培恩教授潘双夏教授浙江大学研究生院二五年一月易匀豢蒲Щ鹬氐阕手钅编号:,⒐遥高技术研究发展计划和浙江省重大科技攻关项目嗪牛
摘要优化设计系统具有实时性、计算量大等特点,不容易在环境中实现。作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: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。者利用分布式技术首次实现了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。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。利用服务等组件技术,开发了基于腜系统,不仅实现了传统墓δ埽实现了与广义优化设计系统的有效集成。最届以摩托车制动器设计为例,研究了在此协同设计平台上,协作企业之闻、企业内部以及企业与科研机构之间的协同过程,并讨论了环境中智力资源的建设和利用。关键词:协同设计智力资源广义优化产品数据管理分布式建模分布式协同优化渐江大学博士学位论文
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第一章绪论研究背景期的各个阶段和各种因素,由不同学科专家协同工作完成产品的设计任务,这就需随着社会的发展,市场竞争越来越激烈,制造企业面临着十分紧迫的生存和发展问题。激烈的市场竞争,对产品的质量、成本、研制周期等提出了更高的要求。企业逐步认识到产品自主开发的能力是企业的核心能力,改善产品设计环节对缩短产品开发和制造周期、提高产品质量、改善产品性能起着至关重要的作用。而计算机和信息技术的飞速发展为提升产品设计水平创造了条件,如何利用这些先进技术来改进产品设计,提高企业核心竞争力正是本文要研究的问题。设计问题是一个典型的具有分布、动态特征的群体求解问题。复杂产品的设计,如飞机或汽车的设计常常被分解为小的设计问题进行解决,这不仅需要不同领域的知识和专家经验,更重要的是要有综合和协调这些经验知识的有效机制和知识来耦合不同专家的设计任务¨4送庠诖车腃中,人们多数采用串行迭代的方法,不能有效地处理例如分布在不同地域设计者并行协同设计的问题。由于各个分布执行的设计步骤之间的协调不够,易造成设计的缺陷或隐患,使设计方案的后期修改费用激增,开发周期加长,成本大大增加。目前,并行工程受到企业界的普遍重视,它强调在产品设计初期就考虑产品生命周要研发支持分布式协同设计的计算机辅助方法、技术和工具系统。年代扑慊档腎虳公司的对群体问的协作进行了研究,。协同设计羌扑慊С中ぷ,囊桓鲋匾A煊颍彩堑鼻吧杓屏煊虻囊桓鋈鹊恪协同设计系统向设计人员提供一个开放的分布式的协同工作环境,它强调设计者采用群体工作方式,从而不同程度地改善传统设计中项目管理与设计之间和不同设计阶段之间脱节,设计周期过长、设计费用高及设计质量不易保证等弊病。浙江大学博士学位论文
.⑿,美国国防分析研究所在其报告中首次提出并行工程的定义:并行工程是一种以集成地、并行地设计产品以及制造和支持等相关过程的系统化方法,这种方法可以使产品开发人员从一开始就考虑到产品从概念设计到消亡的整个生命周期中的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户需求,俊2⑿泄こ逃氪成绞降谋质区别在于它把产品开发中的各个活动作为一个集成的过程,从全局优化的角度出发,对这些活动进行管理和控制,并且对已有的产品开发过程进行不断的改进。并行工程主要包含以下要素·信息共享:并行工程小组成员能够方便地访问分布在企业内的各个部门的相关信息,信息共享是产品开发活动并行的前提和基础。●过程重构:持续地改善产品和产品相关的过程,设计者要认真分析和彻底理解制造和装配等相关过程,提前考虑至啡芷谀诘南喙匾蛩亍●决策支持:并行工程产品开发过程得以实现的前提之一是必须建立全局的决策管理模型,保证特定的生产和销售等策略的正确性,从而满足市场各方面的需求。并行工程的提出受到了制造业和学术界的普遍重视。到目前为止,并行工程已从研究和尝试逐步走向工程应