基于知识工程的电机产品网络化制造平台技术研究及其应用

摘要

网络化制造已经成为信息时代制造业的重要生产模式，知识工程技术是综合各领域、各方面的知识，实现产品智能化设计的重要手段，是网络化制造的一项关键使能技术。利用知识工程技术可以实现制造型企业内部及企业之间资源共享与优化配置，使企业能够高效率、高质量、低成本地生产出客户需求产品，提高企业竞争力。本文结合电机产品设计和制造的特点，着重研究了网络化制造环境下电机产品知识转化、平台构建、配置建模、协同交互等关键技术，开发了基于知识工程的电机产品网络化制造平台系统，并在企业进行实际应用，取得了较好的效果。 第一章概述了制造业生产模式的变革，分析了网络化制造的内涵和本质、网络化制造平台中电机产品开发和设计方法，针对传统PDM的不足，提出网络化制造环境下需运用知识工程技术才能满足其需求，最后给出了本文的主要研究内容以及组织结构。 第二章分析了电机产品的总体结构、设计特点及定制产品的需求特征，并结合网络化制造要求与卧龙公司需求，建立了电机产品网络化制造平台的体系结构，给出其总体结构、功能视图及过程视图。 第三章提出了基于公理设计的电机产品网络化制造配置建模方法。阐述公理化设计理论并分析了产品配置模型信息形成的特点，将公理化设计理论引入到电机产品网络化制造配置建模中，并结合建模流程，给出电机产品5类设计知识之间映射转化关系。本章建模方法可以使设计人员根据动态获取的客户需求信息，建立相应的产品配置模型，从而可以实现动态的产品配置。 第四章提出了基于知识的电机产品网络化制造协同交互方法。在分析卧龙公司网络化制造协作形式与功能需求的基础上，建立了电机产品网络化制造协同交互框架，并对协同知识运用、协同安全技术、协同冲突消解等关键技术进行了研究。协同交互可以使企业动态获取客户需求信息，使设计人员进行有效的协作。 第五章主要介绍了基于知识工程的电机产品网络化制造平台系统的开发平台、总体框架结构，并介绍了主要功能模块的实现。 第六章总结了本文的主要研究内容和成果，并给出了今后的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2课题背景

1.2.1制造业生产模式的变革

1.2.2网络化制造理论

1.2.3网络化制造平台中电机产品的设计和制造

1.3产品数据管理的研究现状

1.3.1产品数据管理的产生与发展

1.3.2产品数据管理在电机行业中的应用

1.4传统PDM的不足与知识工程的引入

1.4.1传统PDM的不足

1.4.2知识工程的引入

1.5本文研究内容及组织结构

1.5.1本文的研究内容

1.5.2本文的组织结构

1.6本章小结

第2章电机产品网络化制造平台构建

2.1引言

2.2电机产品特征分析

2.2.1电机产品的工作原理

2.2.2电机产品的总体结构与设计特点

2.2.3电机定制产品的需求特征

2.3电机产品网络化制造平台的体系结构

2.3.1电机产品网络化制造平台的总体结构

2.3.2电机产品网络化制造平台的功能视图

2.3.3电机产品网络化制造平台的过程视图

2.4本章小节

第3章基于公理设计的电机产品网络化制造配置建模

3.1引言

3.2公理化设计理论

3.3功能-约束集成单元与结构-特征集成单元

3.4网络化制造产品配置建模

3.4.1网络化制造产品配置建模流程

3.4.2基于结构-特征集成单元的产品配置模型

3.5实例分析

3.5.1电机产品集成单元间的曲折映射

3.5.2电机产品网络化制造配置模型

3.6本章小结

第4章基于知识的电机产品网络化制造协同交互

4.1引言

4.2卧龙公司网络化制造协作形式与功能需求

4.2.1卧龙公司网络化制造协作形式

4.2.2卧龙公司网络化制造协作功能需求

4.3电机产品网络化制造协同交互关键技术研究

4.3.1电机产品网络化制造协同交互框架

4.3.2电机产品网络化制造协同知识运用

4.3.3电机产品网络化制造协同安全技术

4.3.4电机产品网络化制造协同冲突消解

4.4本章小节

第5章基于知识工程的电机产品网络化制造平台系统的实现与应用

5.1引言

5.2系统概述

5.2.1系统开发环境

5.2.2系统总体功能结构

5.3子系统及主要功能模块

5.3.1电机产品配置管理子系统

5.3.2电机产品协同交互子系统

5.3.3 MNMPS/ERP集成管理子系统

5.3.4其他功能模块

5.4本章小节

第6章总结与展望

6.1本文总结

6.2工作展望

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目

致谢