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1、锻压技术2003年第2期·锻造·铝型材挤压产品开发智能决策支持系统的研究上海交通大学模具CAD国家工程研究中心(200030)魏红芹3彭颖红阮雪榆摘要介绍了铝型材挤压产品开发技术现状,提出一种新的铝型材产品开发模式,该模式集成了并行工程、人工智能和决策支持系统(DSS)的思想和技术,可以为产品质量提高、开发周期缩短和开发成本降低提供有效保证。给出了铝型材挤压产品开发智能决策支持原型系统框架,并讨论了关键实现技术。关键词铝型材产品开发并行工程智能决策支持系统Researchonaluminumprofileproductdevelopmentintellige
2、ntdecisionsupportsystemShanghaiJiaotongUniversityWeiHongqinPengYinghongRuanXueyuAbstractRecentaluminumprofileextrusionproductdevelopmentisintroduced,andanewproductdevelopmentmodeispresented,whichisbasedontheintegrationofconcurrentengineering,artificialintelligenceandDecisionSupport
3、System(DSS)technologies.Themodeaimstoimproveproductqualityandreducecycletimeandcosts.Theprototypesys2temmainframeisgivenandkeytechnologiesarediscussed.KeywordsAluminumprofileProductdevelopmentConcurrentengineeringIDSS一、引言铝及铝合金由于具有比强度高、耐腐蚀性强、加工成形容易、表面美观等特点而被广泛应用于机械制造、家用电器、交通运输、民用建筑及
4、包装等许多行业[1],近20年来,我国的铝型材加工业取得了迅猛发展,同时对产品开发技术也提出了越来越高的要求。针对铝型材挤压计算机辅助产品开发技术国内外均展开了相应研究,并建立起一些原型系统[2～6]。但目前的系统普遍存在以下缺点:(1)基本上都是根据简化的经验公式来进行开发。由于铝型材挤压过程的成形机理非常复杂,建立在这种简化假设基础上的设计很难保证其结果的有效性,往往需要多次试错与返修;(2)存在知识自包含、封闭、刚性等特点,难于扩充和实现与外界知识交互,使得其知识资源提供和更新必须由系统开发者提供,限制了知识更新的速度和资源涵盖的领域;(3)对产品开发
5、人员的支持非常有限,往往是3女,31岁,博士研究生收稿日期:2002204206提供一种依据系统内部标准的最优解,不能满足动态多变的实际功能及生产的需求,无法有效集成工程人员自己的生产经验,使系统使用不够灵活;(4)采用串行产品开发方式,使得产品设计、挤压工艺制订、挤压设备选择、挤压工模具设计等这些相互关联彼此影响的各环节孤立进行,造成设计的多次重复循环,开发周期延长。针对以上情况,文中给出一种新的铝型材产品开发智能决策支持原型系统框架。采取并行、一体化的工作模式,使产品开发人员从一开始就能考虑到产品生命周期中所有因素,缩短产品研制周期,全面提高产品质量,
6、并在开放式结构基础上进行CAD/CAM/CAPP/CAE集成。同时,与知识工程、决策支持系统[7]等人工智能和科学决策技术相结合,真正作到计算机参与方案决策、结构设计、性能分析、图形处理等设计全过程,为工程人员提供最大程度的产品开发决策支持。二、系统框架系统的总体框架结构如图1所示。从逻辑上来看,系统可分为3层:支持资源层提供系统所需的知识、应用工具;事务处理层依据铝型材产品并行开发过程模型和决策知识进行方案设计和方案评估;用户接口层接收决策需求信息并返回方案和评估结果,同时也提供信息及知识检索和智能开发向导支持。决策帮助工具通过调用知识库和智能向导为决策者
7、提供各种知识信息查询和开发导航服务。系统中的知识资源以表示方式划分,其中规则库包括设计规则库、评价规则库、协调规则库、仲裁规则库等,模型库则包括设计模型库、评价模型库等等。系统以工程决策人员为中心,可以提供信息、知识、设计、评估等全方位、多层次决策支持,并具有协调开放的系统结构,各知识库为独立的模块,可以进行自由扩充更新。的铝型材产品集成信息模型,如图3所示。产品集成信息模型也是事例库的建立依据。图2铝型材产品几何特征提取图1铝型材挤压产品开发智能决策支持系统框架三、系统关键技术11铝型材产品集成信息模型建立本系统是各种不同应用平台和应用工具的集成,各子系
8、统间需要频繁的数据交换。产品集成信息模型通过给定产品
