吴会林[1]1996年在《机械产品并行设计理论与方法学的研究及其工程应用》文中进行了进一步梳理随着世界范围内市场竞争的激烈，以缩短产品开发时间为目的、综和考虑产品生命周期各相关环节的并行工程(或称并行设计、同步工程)日益受到工业界和学术界的广泛关注。本文针对机械产品并行设计理论与方法学及其工程应用进行了较深入的研究与探索，全文由两部分组成。 1．机械产品并行设计理论与方法学的研究，是我们承担的863／CIMS课题“并行设计理论与方法学的研究”(编号511-04-0125)的主要内容，其目标是分析开发和建立并行设计系统的理论和方法。其中提出了“并行设计微循环”的概念，在此基础上研究了面向对象数据建模方法“OB图”和动态建模方法“对象生命周期状态图”，它们分别用来建立产品全局数据模型和设计过程动态功能控制模型，以支持“并行设计微循环”的实施。具体来说包括以下几个方面的内容： (1) 利用并行设计微循环的概念描述并行设计过程。并行设计微循环可以合理地组织产品设计中的各种活动，使之能以并行的方式进行。并以产品全局数据模型和并行设计过程动态功能控制模型为基础，支持并行设计微循环的实施。 (2) 研究了面向对象的系统分析方法，开发了面向对象数据建模方法OB图。在传统的ER模型的基础上，引入了聚集和归纳两种抽象关系，并建立了子系统的概念以描述复杂系统。因此能更清楚地描述并行设计环境中复杂的数据类型及数据间的复杂关系，可以利用OB图建立支持并行设计的产品全局数据模型。 (3) 在Windows3.1环境中开发了一个支持建立OB图的计算机辅助建模工具OBwin。该工具能够把直观的OB图模型转化为便于计算机处理的表达形式，包括面向对象的编程语言C++的数据定义格式和STEP标准产品建模语言EXPRESS的描述格式。 (4) 提出了对象生命周期的概念，开发了对象生命周期状态图，以描述对象的动态特性。进而利用设计对象生命周期状态图建立起并行设计过程动态功能控制模型。 2．机械产品并行设计理论与方法学的工程应用，以并行设计微循环为指导，在面向对象的回转类零件全局数据模型和并行设计过程动态功能控制模型
徐有忠[2]2003年在《并行设计系统的若干关键技术问题研究及其原型实现》文中提出在深入分析现代产品设计发展趋势及并行设计的理论和方法最新研究进展的基础上,结合课题“面向加工和装配的设计系统”的要求,对并行设计中的若干关键技术问题,包括产品建模、特征识别与模型重构、知识组织与表示、推理机制以及参数化设计方法进行了研究,在此基础上开发了集成的并行设计系统原型。 首先,分析和比较了传统设计与并行设计中产品模型的特点,提出了并行设计中同时考虑设计对象并行与设计过程并行的思想;在阐述两种典型产品模型表示方法,分析其片面性的基础上,引入了广义工程语义特征的概念,表达了产品设计模型的状态,提出了一种集成的产品模型表示方法;基于Pro/E软件平台,建立了产品广义信息模型建模系统。 其次,分析了不同产品模型之间的关系及其数据交换方法,提出了一种新的自动特征识别方法;以截面复杂的回转体特征为例,着重表述了基于基面的特征识别算法;结合Pro/E软件中的特征结构树,论述了面向Pro/E的特征信息三级提取策略与广义特征信息模型重构原则。 再次,研究了产品设计准则类知识的组成、分类和特点,采用了知识分类编码的组织策略;结合产品的特征表达和知识的一般表达方法,并依照提高推理效率的要求,提出了一种集成的知识表达方法;针对生产资源类知识的特点,采用了面向对象的表达方法;以面向检测知识的表达为例,阐述了上述的知识组织与表达方法。 接着,在对系统推理机的功能和性能要求进行分析的基础上,采用了基于实例的推理与基于规则的推理相结合的混合机制,构建了智能DFX系统;对推理策略以及推理实现的流程进行了阐述,并提出了更合理的三维搜索模型。 然后,提出了基于Pro/E软件的、能与广义优化模块友好集成的参数化设计方法;研究了产品广义优化模型和参数化模型的关系协调、变量映射构建、几何约束处理以及自动再生算法,建立了产品参数化自动再生模块原型。
张予川[3]2002年在《基于组件的机械CAD并行开发方法的研究》文中认为目前，CAD技术在港口机械的设计单位或制造厂已得到了不同程度的应用和普及，他们使用自主研制或与高等院校、科研机构合作开发的各种应用软件解决设计计算、有限元分析建模、自动绘图等问题，并从国内外引进了图形支撑软件或有限元分析软件等。在CAD技术基础较好的港口机械制造厂，已计划在CAD技术普及的基础上，把CAD技术逐步与CAPP、CAM等结合起来，向CIM计算机集成制造方面发展，使生产和管理早日实现自动化、网络化、智能化和集成化。港机CAD软件在实际运用和开发过程中都取得了一定的成果，但由于当时的开发环境及技术条件的限制，还存在不少问题有待解决。 本文以并行设计理论、方法及技术为依据，对“基于组件的机械CAD并行开发及关键技术”进行研究，结合轮胎起重机智能CAD／CAM系统的开发，提出了基于组件的产品并行设计与开发理论体系，对其中的关键技术进行了研究。论文针对港机设计的特点进行分析，探讨在微机环境下如何开发支持并行设计工作和设计过程管理的软件。采用并行设计思想，进行设计过程的管理，可以及时地发现问题，达到尽早发现冲突并进行协调的目的。 全文共分八章。第一章绪论，对国内外机械设计的现状进行了概括和总结，通过对CAD系统历史回顾，指出组件化设计方法是CAD发展史上的一个重要的里程碑，在此基础上，提出课题的目标和论述其意义。 第二章全面地分析了国内外组件软件和并行设计的研究现状，提出了适合机械CAD的并行开发的控制策略。详细地讨论了并行设计的原理、理论与建模方法，在对目前已有的并行设计模型进行研究的基础上，提出了一种适合于机械CAD系统并行开发的实施方法，为建立组件的并行开发体系结构奠定了基础。 第三章详细地阐述了基于组件的软件开发理论和实现方法，分析研究了基于组件的CAD系统开发的关键技术，讨论了组件库管理系统的作用，创新意义在于实现了机械产品CAD系统的组件软件参数化，明确指出这是机械CAD软件中的基本问题。在并行开发中引入组件软件技术，建立了支持组件软件的并行设计系统体系结构，重点解决软件产品重用性差的问题。 第四章在对产品设计和产品建模进行综述之后，提出了一个支持CAD并行设计的复合模型，并对其进行了形式化描述，这个产品模型是后面开发CAD系 武汉理工大学博士论文统的重要理论基础，是本论文的核心。论文将软件开发方法和机械产品并行设计理论有机地结合，以组件对象来表达设计意图，将约束集成到统一的组件对象模型中，以面向对象哲理开发了组件CAD系统，以系统开发实例对其进行了验证。 第五章实现了参数化组件及接口，以方便设计过程中组件频繁分离、组装和调整，并用面向对象Petri网解决了组件CAD系统中的软件组件装配问题。建立了一套支持产品并行设计与开发的组件软件管理系统工具。介绍了组件软件开发的另一关键技术一组件装配，讨论了组件装配的重要性，用面向对象Petri网(OOPN)描述了组件装配过程，有效地保证了组件软件程序开发的可靠性和完整性。 第六章，一结合组件开发过程，阐述了PDM集成框架的地位与作用，结合上述理论和方法，探讨了它对工程设计带来的全新支持手段，提出了PDM设计的方法和组织过程。针对起重机CAD开发的特点，建立了适合起重机设计计算的专用组件库及通用组件库，提出了利用组件软件和新的PDM系统支持下开发组件CAD原型系统的方法，研制开发和实现了PDM支撑系统和机构设计子系统，并在实际应用中得到了检验。 第七章，结合轮胎起重机CAD软件开发，实现了机构设计的CAD系统，开发过程中充分考虑了机械设计本身对CAD系统的需求。通过一些实例对所提出理论进行验证。第八章是全文总结及展望。
朱龙英[4]2004年在《公理化设计理论及其应用研究》文中进行了进一步梳理设计理论为设计活动提供理论依据,指导设计者进行设计,在产品开发中起着重要的作用。本论文的主要目的是研究公理化设计理论并将公理化设计理论应用于产品的并行设计中,以探求并行设计的理论基础。本文对公理化设计理论进行了深入的分析和探讨,开展了基于公理化设计的并行设计的主要关键技术——设计模型、需求分析、质量功能配置、产品信息模型、评价决策以及软件系统的开发的研究,为计算机辅助产品设计做了有益的探索。具体内容有:1、公理化设计是设计领域的通用性设计理论,它以四个域和两条设计公理抽象地概括设计领域的基本规律。详细分析了公理化设计域中元素的分解和相邻域间“之”字形映射变换的思维过程,阐述了利用独立性公理和信息公理判断设计方案优劣的方法,提出了公理化设计过程是分析活动与分解活动相互交织在一起从抽象到具体的设计过程,为产品设计者提供了一个可行的设计框架。2、并行设计是在信息集成的基础上,集成地、并行地设计产品。将公理化设计理论应用于并行设计,建立了基于公理化设计理论的并行设计系统模型,指出了产品的并行设计过程就是相邻域之间的映射过程,并用设计方程和设计矩阵来描述产品并行设计,使得并行设计过程的描述有了理论基础。3、产品需求建模是连接市场、用户和产品开发过程的桥梁。建立了基于公理化设计的产品需求分析过程模型,提出了在并行设计过程中,产品的用户不仅是产品的使用者,还包括制造、销售、安装和回收人员,在用户需求信息的获取、评价和描述几方面进行了深入的研究。4、质量功能配置是一种用户驱动的产品开发方法,它可为产品的并行设计提供质量保证。深入分析了质量功能配置的配置过程和质量屋的结构,建立了公理化设计与质量功能配置集成系统模型,并详细阐述了集成系统的实施过程。5、面向装配的产品信息模型是产品并行设计过程中数据管理的核心,是产品开发强有力的工具。建立了基于公理化设计的面向装配的产品信息模型,该模型表达了零部件之间的装配关系。通过零部件间的联接关系、运动关系和位置关系,解决了产品设计过程中零件之间的全相关性问题,为实现
赵燕[5]2004年在《基于多智能体的降低产品成本系统框架》文中研究说明降低产品成本是产品成本研究的焦点,通过分析产品在设计,制造,使用,维修和回收等生命周期各个环节的成本组成情况,修改设计方案或优化加工,装配等过程从而达到降低成本的目的。它是一个复杂的过程,涉及的知识领域广泛,推理过程复杂,针对设计过程中其涉及知识领域广,知识表达难以统一等问题,降低产品成本在并行工程的环境下需要构造一个更灵活,更开放的工作体系。 本文在分析产品成本的构成因素,以机械制造产品为研究原型的基础上,对基于多智能体的降低产品成本系统框架进行了研究。它是由降低材料成本智能体,降低加工装配成本智能体,降低结构成本智能体,零部件标准化分析智能体,系统级成本控制智能体,冲突管理智能体,协调管理智能体组成。研究了子智能体的结构和各智能体的知识组成,讨论了各智能体的功能和相互之间的合作。并介绍了其在实际工程中的应用。
陈科[6]2001年在《基于并行思维的设计理念和设计方法研究》文中研究指明竞争的广泛性和普遍性，给制造业带来了挑战和机遇。作为指导新产品开发和提高产品质量的基础理论和方法，作为提升产品市场竞争能力的重要手段，作为制造业的灵魂，现代设计理论和方法也进入了一个新的研究阶段。随着现代科学技术的进步，特别是数学、计算机信息科学、生命生理科学等学科的发展，加之近年来在制造业出现的并行工程思想等，将这些学科的最新进展引入到现代设计理论和方法的研究之中，必将有益于设计理论和方法的发展。 本文在并行工程思想的基础上，分析了设计理论和方法的研究成果，对现代设计理念和方法进行了深入系统的研究。指出了现代设计理论的十大特点；提出了产品设计过程种的产品设计流、产品设计校验点和产品设计绩效的概念，运用这些概念对产品的设计过程进行科学的规划和管理，对产品设计过程进行有效的评估；在设计方法方面，运用人工神经网络的基本理论，进行了并行结构优化设计技术的研究，将结构分析的有限元方法和优化设计技术有机地融合起来，建立了并行优化设计方法；针对现有优化设计方法所存在的一些问题，运用人工神经网络和遗传算法，进行了新型优化算法的研究，开发了几种新型的优化算法；针对工程实例进行了试验研究。 第一章阐明了本课题提出的背景、来源、目的和意义，综述了现代机械设计理论和方法的发展和研究现状；总结了现代设计理论的十大特点。 第二章在对产品设计过程进行分析的基础上，运用并行工程的思想，研究了产品开发的并行设计模式，提出了产品设计流、产品设计校验点和产品设计绩效概念，并将这些概念运用于现代设计理论之中；分析了产品并行设计中的关键技术——并行优化设计技术，提出了面向产品的智能优化设计集成环境。 第三章进行了并行结构优化设计方法的研究。运用人工神经网络的理论，开发了应用于机械结构优化设计的并行结构优化设计方法，将有限元法这一有效的工程分析方法和优化设计技术进行有机的融合，并进行了设计工程实例的应用。 第四章运用人工神经网络的理论，提出了“结构”和“过程”的概念，建立了基于结构和过程的优化设计理论，开发了Hopfield并行优化算法、时变回归并行优化算法和Boltzmann并行优化算法，编制了相应的算法程序，并针对每种新型优化算法进行了数学考题和工程实例的应用。 M，一 第五章在演化算法理论特别是遗传算法理论的基础上，通过对遗传算法进 厂＿－＿＿＿行分析，开发了实数编码的遗传优化算法，编制了相应的算法程序，并针对该。算法进行了数学考题和工程实例的应用。。＿ 第六章对本文的工程应用背景一压铸机进行了试验研究，进行了应力应 一＿－＿＿变试验，验证了并行结构优化设计方法的有效性。一、＿ 第七章对全文的研究工作进行了总结，给出了主要的研究成果和结论。提“一＿出了有待于进一步深入研究的问题。
陈晓川[7]2000年在《并行工程中面向成本的设计的理论与方法研究》文中提出在社会主义市场经济条件下，在开放的、全球经济一体化的信息时代，企业综合运用成本、质量、服务、速度和环保等因素在市场进行全方位的竞争，而成本又在企业竞争力中占据至关重要的地位。如何适应时代的特点，建立降低成本的新思路和方法，对于有效进行价格竞争，提高企业的竞争能力和经济效益都有重大的现实意义。一般来说，降低成本从设计入手是最为有效的，因为在设计阶段产品的大部分成本就已经决定了，在设计以后的环节中采取措施降低成本都不够有效。本文以并行工程中面向成本的设计（DFC--Design For Cost）为研究课题，重点论述了与DFC有关的技术和方法。主要研究内容有： 1、阐述了并行工程的定义、目标、特点、作用、研究热点、应用概况和关键 技术，综述了国内外与DFC有关的研究概况，首次分析了DFC与按费用 设计（DTC—Design To Cost）的区别和联系，划定了研究的范围和重点内 容，并给出了DFC的定义； 2、首次提出了DFC的概念模型和所涉及的关键技术； 3、分析了机械设计理论和方法，通过对设计过程进行了详细的分解，在不同 的设计模型中提出了不同的设计特征分类，为成本估算提供设计信息； 4、全面分析了全生命周期成本的构成及其估算方法，在产品生命周期的不同 阶段（即制造、装配、销售、使用、维修、回收和报废）中提出了有关的 成本特征，并结合前人工作提出了DFC的成本估算策略及估算方法库的组 织结构； 5、运用多域特征映射理论和方法，实现了设计特征域到成本特征域的映射； 6、首次运用公理设计理论和方法，对全生命周期成本估算方法进行了分析， 实现了成本估算的解藕，提出了成本估算的软件框架，可以实现软件开发 工作和成本估算的并行执行； 7、提出了DFC的原型系统并首次提出了基于特征技术和成组技术的DFC的 概念模型。
吴子燕[8]2006年在《项目驱动下建筑产品并行设计关键技术研究》文中进行了进一步梳理并行设计在制造领域已经成为一个热点和发展趋势，然而在建筑产品设计领域内的研究才刚刚起步。将并行设计概念引入建筑产品设计领域，对支持建筑产品丌发过程的并行、过程间的协同以及建筑产品综合优化等方面有重要意义。本文针对建筑产品设计的特点，初步建立了建筑产品并行设计集成框架；建立了建筑产品概念设计并行模型，基于遗传算法实现了对建筑产品多目标优化；建立了基于模糊设计结构矩阵的建筑产品设计过程的建模与仿真方法。 论文首先辨析了实现建筑产品并行设计的几个关键技术，对建筑产品并行设计集成框架进行了探讨，初步建立了包括并行设计集成的内容、集成的功能及建筑产品并行设计集成框架，并指出了实施建筑产品并行设计必须在各专业设计共享的工程数据库的基础上对设计中的各专业设计过程进行合理规划，以实现设计过程间最大限度地交叉、往复地进行。 第二，针对建筑产品概念设计阶段，本文在考虑了费用模型一年运行成本、年收入等情况下，建立了系统化建筑产品概念设计的决策优化模型，并通过运用随机加权多目标遗传算法，实现了对建筑概念设计进行初步集成化的并行设计优化方法，该方法能确定在竞争性的客观目标之间的优化平衡关系，所提供的随机加权算法可以使设计人员通过不同的权重组合获得优化决策方案。 第三，传统的建筑产品设计过程是基于转化的观念，忽视了诸如时间和客户需求等因素，本文用流动的观点考虑建筑产品设计过程，给出了一个面向建筑产品并行设计开发过程管理的四阶段模型，并详细介绍了该模型的实施方法。该模型以信息流的合理规划来考虑建筑产品并行设计过程本身所固有的跨学科的、交叉迭代的自然属性，揭示出可以集成的产品开发的不同子活动／过程，使过程管理透明化。 第四，传统的布尔DSM方法不能够表达出任务间的依赖强度，本文用模糊层次分析法将布尔DSM数字化，清晰准确地反映特定复杂过程中各任务间的依赖关系和次序。在此基础上，建立一种仿真算法来模拟建筑产品并行设计过程。通过建立这种数字化动态模型以及对该模型的仿真，建立建筑产品并行设计的并行策略和控制策略，从而得出一个可控制的，更加有效的设计过程。
刘悦, 容芷君, 但斌斌[9]2013年在《公理设计在产品设计中的研究综述》文中指出设计理论与方法在产品设计开发中起着十分重要的作用,是产品创新设计的根本和基础。在众多设计理论与方法中,公理设计(Axiomatic Design,AD)是目前产品设计方法学中的一个研究热点。在AD基本概念描述的基础上,对两条设计公理的具体应用进行了归纳;总结了AD方法在需求分析、概念设计、设计决策和工艺设计各设计阶段的应用;综述了AD与QFD,TRIZ,DSM,模块化设计、创新设计、并行设计、优化设计、可靠性设计、稳健设计及多种设计理论与方法的集成研究,展开了细致深入的分析;最后陈述了AD的优势与劣势,展望了AD在未来产品设计领域中的发展趋势。
梁琼仙[10]2008年在《基于并行工程的汽车覆盖件冲压模具开发应用研究》文中认为汽车工业的快速发展,给汽车模具的设计与制造带来了机遇与挑战。特别是随着现代科学技术,尤其是计算机科学、信息科学、网络技术等学科的交叉发展,涌现了计算机集成制造CIM、精益生产LP和敏捷制造AM等一系列先进的制造技术和管理模式。汽车模具作为汽车生产的重要工艺装备,其制造周期、质量、成本和服务成为汽车开发的决定因素。在激烈的市场竞争中,将并行工程理论和方法引入模具开发中不但有利于模具开发理论和方法的研究,同时也是提高模具质量,缩短模具开发周期的有效方法。并行工程方法和技术起源于美国,并迅速拓展应用到全世界的各个制造行业。如航空、汽车、电子等许多领域都得到了应用并取得了显著的经济效益。在我国由于对并行工程的研究应用起步较晚,且主要进行的是理论科学研究,在生产实际中应用较少。本文在并行思想的基础上,根据汽车模具开发的实际情况,对覆盖件模具进行了过程重构及活动规划的设计和研究。论文首先阐述了模具工业在国民经济中重要地位及先进模具开发技术,并将国内外模具开发技术加以对比,分析我国模具开发技术存在的差距,提出了在覆盖件模具开发中实施并行工程的必要性。其次分析了模具设计与制造理念和方法的研究成果,对模具开发过程的并行性,过程重构和活动规划进行了深入研究:①在产品全生命周期的基础上,分析了模具开发各阶段的活动过程,并就模具开发的并行过程进行了研究;②在现代系统工程理论和方法的基础上,对现有并行过程重构的基础理论——设计结构矩阵进行研究,给出模具产品并行开发过程重构模型;③系统研究了现有生产活动调度规则,并按并行工程的特点和要求,进行了新型活动规划理论和方法的研究,引用了最大可执行活动组规划法。最后,将本文的模具开发过程重构与规划算法应用于汽车覆盖件前围中板模具的开发设计中,进行了应用性研究。通过研究得出:汽车覆盖件模具的开发过程内容繁多,关系复杂,比常规模具开发更为迫切需要并行工程;覆盖件冲模并行工程是汽车制造行业冲压模具设计与制造的发展方向,是在市场激烈竞争中缩短产品开发周期、降低成本的保障。
参考文献：
[1]. 机械产品并行设计理论与方法学的研究及其工程应用[D]. 吴会林. 天津大学. 1996
[2]. 并行设计系统的若干关键技术问题研究及其原型实现[D]. 徐有忠. 浙江大学. 2003
[3]. 基于组件的机械CAD并行开发方法的研究[D]. 张予川. 武汉理工大学. 2002
[4]. 公理化设计理论及其应用研究[D]. 朱龙英. 南京航空航天大学. 2004
[5]. 基于多智能体的降低产品成本系统框架[D]. 赵燕. 浙江工业大学. 2004
[6]. 基于并行思维的设计理念和设计方法研究[D]. 陈科. 合肥工业大学. 2001
[7]. 并行工程中面向成本的设计的理论与方法研究[D]. 陈晓川. 大连理工大学. 2000
[8]. 项目驱动下建筑产品并行设计关键技术研究[D]. 吴子燕. 西北工业大学. 2006
[9]. 公理设计在产品设计中的研究综述[J]. 刘悦, 容芷君, 但斌斌. 机械设计. 2013
[10]. 基于并行工程的汽车覆盖件冲压模具开发应用研究[D]. 梁琼仙. 昆明理工大学. 2008
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