面向機床產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、為了提高企業(yè)對市場的響應(yīng)能力，對機床研制這一龐大的系統(tǒng)工程，必須采用網(wǎng)絡(luò)化制造模式，走多企業(yè)聯(lián)合研制的道路，充分發(fā)揮各企業(yè)的優(yōu)勢，共享產(chǎn)品開發(fā)的資源和經(jīng)驗。異地設(shè)計、制造、管理與協(xié)同工作是未來機床制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此，結(jié)合江蘇省高技術(shù)研究項目(BG2002003)：“機床行業(yè)異地協(xié)同數(shù)字化設(shè)計和制造關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用”，針對機床行業(yè)的具體情況，對實現(xiàn)機床產(chǎn)品異地協(xié)同數(shù)字化設(shè)計所涉及的若干關(guān)鍵技術(shù)與理論進行了研究、開發(fā)和攻關(guān)，并取

2、得了如下研究成果： 在分析機床產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)功能需求的基礎(chǔ)上，研究并建立了面向機床產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、框架體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，同時對實現(xiàn)機床產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計所涉及的分布式處理技術(shù)、基于KBE的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、過程管理技術(shù)、基于STEP與XML標(biāo)準(zhǔn)的信息集成技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，提出了機床產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的工作流程和實現(xiàn)方法。 基于協(xié)同學(xué)及全生命周期設(shè)計理論，充分考慮市

3、場需求、設(shè)計、制造、銷售、維護及回收等各階段對產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)的影響，從時間域、空間域和模型域等不同角度、不同層次分析了機床產(chǎn)品模型的表示方式，建立由組織視圖、資源視圖、產(chǎn)品視圖、過程視圖與功能視圖集成的機床產(chǎn)品全生命周期多視圖模型，研究了多視圖模型之間相互依賴、相互制約的關(guān)系。 基于STEP和XML標(biāo)準(zhǔn)，提出了面向機床產(chǎn)品信息交換與共享的實現(xiàn)機制。研究STEP標(biāo)準(zhǔn)與XML標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用方法，采用EXPRESS描述語言建立機床產(chǎn)品信息視

4、圖，建立從STEP EXPRESS到XML Schema的映射，研究了映射過程、實現(xiàn)方法以及ASP+XML的數(shù)據(jù)存取與文件樣式轉(zhuǎn)換方法。綜合應(yīng)用STEP解析器、STEP-XML轉(zhuǎn)換器、XML解析器、XSL解析器，實現(xiàn)了機床產(chǎn)品的信息共享。 研究了基于KBE的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)，開發(fā)了機床產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計專用功能組件，提供了協(xié)同推理工具和模糊綜合評價工具。研究基于KBE的機床產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計功能，建立了數(shù)字化產(chǎn)品建模過程，應(yīng)用成

5、組技術(shù)的思想，對機床產(chǎn)品分類編碼。通過協(xié)同工作平臺，實現(xiàn)KBE與CAX的全面融合。應(yīng)用CAD二次開發(fā)工具和Socket網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，開發(fā)基于知識復(fù)用的數(shù)字化快速設(shè)計組件。采用基于RBR的CBD協(xié)同推理方法，用面向?qū)ο笾R表達(dá)方法的協(xié)同推理機制和推理流程實現(xiàn)機床產(chǎn)品的數(shù)字化、智能化設(shè)計。通過先搜索產(chǎn)品編碼，再應(yīng)用非平權(quán)距離系數(shù)法求解相似實例的方法，高效地搜索可復(fù)用的最鄰近相似設(shè)計實例。對于協(xié)同設(shè)計中難以確定的多個設(shè)計方案，由處于異地的多領(lǐng)

6、域?qū)＜壹w評價，并采用模糊綜合評價法求解最優(yōu)結(jié)果。 研究了機床產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計過程管理方法，提出以緊密的任務(wù)協(xié)調(diào)方式為主、松散的資源共享方式為輔的方法，建立一個在任務(wù)協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上資源共享的管理模式。建立了機床產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計盟員選擇的評價模型，應(yīng)用層次分析法從備選設(shè)計伙伴中篩選出最佳合作伙伴，以充分利用其資源，形成任務(wù)一資源相匹配的動態(tài)聯(lián)盟。以任務(wù)為切入點，按機床結(jié)構(gòu)對任務(wù)分級分解、對工作流程定義主控制點并進行實時監(jiān)控，以均衡的任務(wù)分配方