基于敏捷模式的注塑产品协同设计系统关键技术研究

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1、基于敏捷模式的注塑产品协同设计系统关键技术研究摘要’协同设计是计算机支持的协同工作(computersupportedcoopefativewbrkcscw)与先进制造技术(AdvancedMallufactllringTec}lIloIo阱AMT)相结合的产物，是一个针对产品设计阶段的研究领域。协同设计是在市场竞争的压力和技术进步推动下的必然趋势，为现代企业高质量、短时间、低成本地推动新产品提供了一个有效的产品开发模式。协同设计是一个以知识为基础的计算过程，不仅需要不同领域的知识和专家经验，更需要

2、的是要有综合和协调这些经验知识的有效机制和知识。注塑产品设计是一个十分复杂的过程，它涉及产品设计、模具设计、注塑成型数值模拟等方方面面。面临市场的竞争，为了缩短产品生产周期，提高产品质量，注塑产品设计过程中采用各相关企业协同的工作方式是必然的选择。本文将协同设计引入注塑产品开发过程，对注塑产品协同设计的关键技术进行研究，通过多功能小组的参与加快产品开发速度，提高产品的质量。本文的研究内容主要包括任务规划、基于多视图的产品模型、动约束求解和冲突消解。针对注塑产品开发的特点，采用集中式和分布式相结合的c

3、scw实现方式，基于分布式网络环境的注塑产品协同设计系统结构。采用模糊设计结构矩阵描述设计子任务的耦合关系，提出新的模糊排序算法和任务分配算法，并根据协同设计的并行度和耦合度关系，提出新的时间分配算法，结合过程监控模型，从而建立完善的协同设计任务规划，为注塑产品协同设计的进一步进行建立理论基础。根据注塑产品开发的特点，建立基于多视图的注塑产品模型，在分析注塑产品模型的cAD视图和cAE视图关系的基础上，分析注塑产品模型视图转换算法T。。。，c舡，实现cAD视图向cAE视图的转换，提出了T。A副cAD

4、算法，实现cAE视图向cAD视图的转换。结合基于多视图的注塑产品模型特点，首次提出基于双向转换的注塑产品cAD／CAE集成的信息共享模型，对cAD／cAE集成的研究作出有益的尝试，大大丰富了cAD／CAE集成的研究内容。产品开发过程是一个相当复杂的过程，本文通过约束表达各协同小组之间存在的相互制约、相互依赖的约束关系，各种约束交织在一起构成一个约束网络，从而可将协同设计的设计过程转化为基于约束网络的约束求解过程。每一个设计任务都有其输入和输出信息，根据各任务间的输入输出信息关系可以确定协同设计各子任

5、务之间的关系，包括先序、平行、耦合、互斥等关系。针对协同设计不同任务间的耦合关系，本文首次提出动约束求解策略，通过动约束变换，将不同设计任务间的约束转化为设计任务内的约束，从而降低不同设计任务的信息耦合度，以便协同设计的顺利进行。采用面向对象的方法进行约束描述，根据约束多种类和多层次的特点，对协同设计过程中的约束进行分层管理。由丁协同设计中的多功能小组对产品开发的考虑角度、评价标准、领域知识不尽相同，这些冈素将导致协同设计过程中冲突的产生，在产品开发过程中的冲突无处不在，是不可避免的，有效的冲突消解

6、对协同设计的顺利进行至关重要。本文针对目前协同设计冲突消解研究中存在的问题，首次提出基于集成的冲突消解模型，基于集成的冲突消解模型是从冲突全生命周期的角度考虑，对检测到的冲突进行归档分类，对于协同设计过程中的冲突，采J{j约束传播和信息模拟反馈检测冲突。集成冲突消解模型中的冲突分成三类：数据冲突、知识冲突和计划冲突，根据冲突的类型不同采用适当的消解策略，不同的消解策略可以相互补充，数据冲突将采用约束松弛的策略进行消解，知识冲突和计划冲突采用基于知识的冲突消解策略，在基于知识的冲突消解策略中，主要包括

7、基于规则推理的消解策略和基于事例推理的消解策略，对于约束松弛和知识推理无法消解的冲突将采用协商仲裁的方法，并提出了一个协商仲裁消解算法。在上述理论的基础上，，本文在unix和winNT环境下建立了IPcDs原型系统，原型系统的异构特点较好地体现了协同的思想。通过对注塑产品设计实例的过程实现，验证本文提出的注塑产品协同设计任务规划、多视图模型、约束求解、冲突消解研究的有效性。关键词：注塑产品设计任务规划多视图约束网络动约束求解冲突消解ResearchonKeyTechnologiesforInject

8、ionProductCollaborativeDesignSystemBasedonAgileModeABSTRACTCollaborativedes啪isaresearchareawhichcombinescomputersupponedcooperatlVeworkandadvancedmallufacturingtechnologyintheprocessofproductdesign．CollaboratiVedesiEnisaresearchdirectio