基于网络的产品协同设计系统若干关键技术研究

摘要

论文围绕基于网络的产品协同设计系统的关键技术展开,内容包括协同设计任务规划、协同设计中的知识工程、CSCW协作模型和工具集成、基于组件Agent的协同设计和冲压产品协同设计/制造原型系统.全文由七章组成.第一章对网络化制造基本内涵及其相关研究内容作了介绍,论述了协同设计的背景、基本概念和国内外研究现状,指出了当前该领域研究存在的问题,介绍了本论文的选题背景、课题来源、主要研究内容及总体结构.第二章建立了网络协同设计任务规划模型;阐述了任务分解规则及操作;提出了符号设计结构矩阵的概念,根据设计结构矩阵元素的类型,对DSM进行了分类.第三章对协同设计中所涉及的知识进行了分类;论述了基于知识的协作过程建模;论述了领域知识获取过程;引入设计事务概念和聚类算法,对协同设计中Know-how知识的获取模型进行了研究;提出了一种广义框架/规则知识表示模式的巴科斯范式;运用知识应用单元概念,建立了知识运用的形式化模型;最后讨论了协同设计中的知识交换和共享.第四章对常见的CSCW协作模型进行了分析,建立了相应的UML模型.第五章在现有Agent模型的基础上,对适合协同设计的、基于多层有限状态机的组件Agent理论模型进行了研究;论述了基于特征的产品参数化模型,在此基础上,针对协同设计的特点,通过对产品模型建立过程中的需求分析,讨论了面向协同设计的产品数据模型建立方法.最后,提出了将组件Agent理论模型和产品模型结合的产品组件Agent模型框架,并详细论述了实现过程中的几个关键问题:环境模型建立、策略集组织、基于分布式组件技术的软件重用和程序与数据的封装.第六章介绍了示范企业冲压产品生产工作流程,建立冲压产品协同开发的总体解决方案;针对冲压产品的生产特点和企业的实际情况,提出了冲压产品协同设计/制造原型系统过程模型、体系结构和数据与信息流程;给出了动态项目组组建、产品模型浏览与批注、知识应用、产品数据远程更改及冲压模拟应用场景.第七章总结了全文的研究工作,展望了今后需要进一步完善和深化的工作.

目录

文摘

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第一章绪论

内容提要

1.1引言

1.2网络化制造

1.3网络协同设计背景及基本概念

1.3.1网络协同设计的背景

1.3.2网络协同设计的基本概念

1.4国内外研究现状

1.4.1产品数据模型

1.4.2网络协同设计系统结构

1.4.3网络协同设计方法

1.4.4协同设计的管理

1.4.5协同设计中的存在的问题

1.5论文的选题背景及课题来源

1.6论文的主要研究内容及总体结构

1.6.1论文的主要研究内容

1.6.2论文的总体结构

1.7本章小结

第二章协同设计任务规划

内容提要

2.1引言

2.2协同设计任务分解

2.2.1任务分解规则

2.2.2任务分解操作

2.3协同设计任务重组

2.3.1设计活动联系的基本形式

2.3.2设计结构矩阵的分类

2.3.3数值设计结构矩阵的建立

2.2.4 DSM分解算法与割裂算法

2.4协同设计任务解耦

2.4.1扩展有向图建模方法

2.4.2 SDSM与EDD模型建立

2.4.3解耦策略

2.5协同设计任务调度与分配

2.5.1任务调度

2.5.2任务分配

2.6协同设计任务监控

2.6.1资源监控

2.6.2产品数据监控

2.6.3产品开发流程监控

2.6.4冲突检测与消解

2.7本章小结

第三章协同设计中的知识获取与表达

内容提要

3.1引言

3.2协同设计中的知识分类

3.3基于知识的协作过程建模

3.3.1任务知识模板描述

3.3.2协同设计过程知识模板

3.4领域知识获取

3.5 Know-how知识的获取

3.5.1设计过程模型

3.5.2操作聚类算法

3.5.3设计事务有关数据结构

3.5.4 Know-how知识获取模型

3.6协同设计中的知识表达

3.6.1常用知识表达方法比较

3.6.2广义框架/规则知识表达

3.7协同设计中的知识应用

3.8知识交换与共享

3.9本章小结

第四章CSCW协作模型和工具集成

内容提要

4.1引言

4.2 CSCW协作理论模型

4.2.1常用的CSCW协作理论

4.2.2扩展活动理论模型

4.3产品浏览与批注和网络会议模型

4.3.1产品浏览与批注模型

4.3.2网络会议模型

4.4 CSCW工具集成

4.4.1基于层次的CSCW工具集成框架

4.4.2集成模型形式化描述

4.5本章小结

第五章基于组件Agent的协同设计

内容提要

5.1引言

5.2组件Agent理论模型

5.2.1术语定义

5.2.2 Agent模型

5.3面向协同设计的组件Agent

5.3.1基于特征的产品参数化模型

5.3.2面向协同设计的产品模型

5.3.3面向协同设计的产品组件Agent

5.4本章小结

第六章冲压产品协同设计/制造原型系统

内容提要

6.1引言

6.2示范企业冲压产品生产工作流程

6.3系统模型

6.3.1过程模型

6.3.2体系结构

6.3.3数据与信息流

6.4应用场景

6.4.1动态项目组组建

6.4.2产品模型浏览与批注

6.4.3知识应用

6.4.4产品数据远程更改

6.4.5冲压模拟

6.5本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

攻读博士学位期间完成的论文和参加的科研项目

致谢