具有智能性和多模式展示功能的设计原理捕获系统

摘要

设计原理是产品为什么要这样设计的解释和记录，是最重要的一类设计知识。设计原理的捕获和重用对设计推理、设计评价、后续的产品设计和维护能起到非常重要的作用。然而，由于现有的设计原理捕获方法和系统在智能性等方面还很欠缺，使用时对设计进程的干扰较大，因此还难以达到工业界的实用要求。
　　 为此，本文研究具有智能性和多模式展示功能的设计原理捕获方法和系统，通过提高设计原理捕获的智能性和展示灵活性等，使其能够更好地满足应用需要。论文的主要工作包括以下几个方面:
　　 (1)提出具有智能性的设计原理捕获方法，通过设计原理模板的自动推荐以及设计原理节点有效性检测与维护提高设计原理捕获的智能性。设计原理模板的自动推荐功能主要是检索出拥有相似结构和内容的模板文件加以重用，以减少设计人员的工作量。设计原理节点的有效性检测与维护功能通过在设计过程中实时进行节点连接和节点组合方式的有效性检测以及节点状态的有效性维护来智能地保证所获取设计原理的正确性。
　　 (2)提出多模式设计原理展示方法，包括基于图纸的设计原理展示、基于三维模型的设计原理展示以及不同粒度的设计原理展示等。基于图纸的设计原理展示以一张产品设计总图作为总体架构，并将于此相关的设计原理与总图进行链接，以实现图形化的设计原理展示。基于三维模型的设计原理展示将产品三维模型作为展示的总体架构，并将于此相关的设计原理与三维模型进行链接，以实现具有三维效果的设计原理展示。不同粒度的设计原理展示能够提供整体或局部展示、节点的收缩和扩展以及场景缩放等功能，以满足多种多样的需求。
　　 (3)在IBIS模型的基础上，提出扩展的IBIS模型，通过在IBIS模型中加入产品需求、图纸以及标签等信息，使其能够有效支持设计原理的多模式展示等功能。
　　 (4)基于扩展的IBIS模型，设计并实现了一个具有智能性和多模式展示功能的设计原理捕获系统。其主要功能模块包括:交互编辑功能，智能编辑功能，设计原理信息展示等。
　　 本文设计和实现的设计原理捕获系统已经在西门子公司获得初步应用。应用结果表明，与传统的设计原理捕获系统相比，我们的系统具有更好的智能性和展示灵活性，有助于提高设计人员的设计原理捕获和浏览效率。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 设计原理表示

1．2．1 IBIS及其扩展

1．2．2 PHI及其扩展

1．2．3 QOC

1．3 设计原理捕获

1．3．1 交互式设计原理捕获

1．3．2 自动获取设计原理

1．4 本文的研究目标与主要研究内容

第2章 设计原理捕获系统总体设计

2．1 引言

2．2 系统总体结构

2．3 扩展的IBIS表示模型

2．4 主要功能模块

2．5 本章小结

第3章 具有智能性的设计原理捕获

3．1 引言

3．2 设计原理模板的自动推荐

3．2．1 设计原理模板文件的预处理

3．2．2 模板文件自动推荐算法

3．3 设计原理有效性的在线检测与维护

3．3．1 设计原理有效性的在线检测

3．3．2 设计原理有效性的在线维护

3．4 本章小结

第4章 多模式设计原理展示

4．1 引言

4．2 基于图纸的设计原理展示

4．2．1 基于图纸的设计原理展示的算法实现

4．3 基于三维模型的设计原理展示

4．3．1 基于三维模型的设计原理展示的算法实现

4．4 不同粒度的设计原理展示

4．4．1 设计原理信息的整体或局部展示

4．4．2 设计原理节点的收缩与展开

4．4．3 场景缩放

4．5 本章小结

第5章 设计原理捕获系统DRManager实现与应用实例

5．1 DRManager的开发环境

5．2 DRManager的应用实例

5．3 本章小结

第6章 总结和展望

6．1 总结

6．2 未来工作

参考文献

致谢