面向全設計流程的多層—體產(chǎn)品信息建模與系統(tǒng)評價研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和現(xiàn)代設計方法在制造業(yè)的深入應用，在動態(tài)多變的設計環(huán)境下，產(chǎn)品設計流程及信息模型的研究得到高度重視。當前，產(chǎn)品幾何建模技術(shù)只能以分散、單領(lǐng)域的方法解決產(chǎn)品信息和設計過程的集成問題，無法形成貫穿產(chǎn)品全生命周期的設計流程，導致信息流向的無序性、信息與模型的離散性，表現(xiàn)為產(chǎn)品模型表述不完備、集成無中心、表達不一致等問題。鑒于此，有必要統(tǒng)一定義和描述產(chǎn)品全生命周期中各階段所涵蓋的產(chǎn)品信息，建立信息表達完備、集成度高、一致性好的產(chǎn)品信

2、息建模原理和實現(xiàn)技術(shù)，為產(chǎn)品數(shù)字化設計提供全面、準確和高效的信息支持。
　　 論文從信息科學和設計方法學的角度提出了全設計流程的研究方法，以及面向全設計流程的多層-體產(chǎn)品信息建模理論，構(gòu)建了多層-體產(chǎn)品信息模型的層次特征和多體結(jié)構(gòu)，運用耗散結(jié)構(gòu)和熵理論建立了設計行為熵模型，構(gòu)建了面向設計行為的數(shù)字化設計系統(tǒng)有序度評價方法。
　　 (1)在分析產(chǎn)品設計過程階段和演變規(guī)律的基礎上，提出了全設計流程的概念，研究了信息、過程和行

3、為三個維度上基本元素的耦合關(guān)系與作用機制，建立了基本元素的空間模型；分析了全設計流程的機理，建立了過程模型；闡述了全設計流程中產(chǎn)品信息的內(nèi)涵，改進了獨立單元信息(IUI)的表達和實現(xiàn)方法，為建立基于一致性、集成性和完備性的產(chǎn)品信息建模理論打下基礎。
　　 (2)研究了面向全設計流程的多層-體產(chǎn)品信息建模理論，定義了多層-體產(chǎn)品信息模型(MLBM)的概念，運用模型實現(xiàn)承載信息的載體作用、信息集成的橋梁作用和信息跟隨的媒介作用，通過

4、模型的多層特征、多體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)產(chǎn)品信息的完備表達、充分集成和一致處理。
　　 (3)研究了面向全設計流程的多層-體產(chǎn)品信息建模方法。運用OpenCASCADE幾何造型平臺構(gòu)建了基本體的幾何拓撲結(jié)構(gòu)；運用新型屬性機制和基于樹型框架結(jié)構(gòu)的動態(tài)同構(gòu)樹，實現(xiàn)了模型幾何拓撲信息與非幾何信息IUI的映射，建立了檢索體的體系結(jié)構(gòu)以及信息與產(chǎn)品模型、設計流程的跟隨機制；研究了控制體的體系結(jié)構(gòu)和集成外部資源的功能，運用多級觸發(fā)模型控制信息與設計流程

5、的交互作用，建立了信息與設計流程的配置機制。
　　 (4)研究了支持多層-體產(chǎn)品信息模型和全設計流程方法的系統(tǒng)框架，以轎車車門的設計流程為對象，開發(fā)了車門設計系統(tǒng)(Door Design ModelingSystem，DDMS)，以前門內(nèi)板和內(nèi)板拉深模具的設計為實例，驗證了面向全設計流程的多層-體產(chǎn)品信息建模方法的可行性。
　　 (5)基于設計方法學和信息行為學，針對數(shù)字化環(huán)境下設計行為的特點，提出了全設計流程設計行為的