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1、第!卷第!期计算机集成制造系统!"#$%&’()!*’)!+,,-年!月"’./0123#412536127$640869103:45%;<12.<%2/)+,,-文章编号!=,,>?@!=="+,,-#,!?,AB,?,@一种基于过程的计算机辅助设计方法李!彦$赵!武$晏!强"四川大学制造科学与工程学院$四川!成都!>=,,>@#!!摘!要!建立了一个基于整个产品设计过程的计算机辅助设计模型$该模型综合了设计矩阵’功能方法树’产品结构树和#EF-模型的优点$并能集成第三方工具$支持设计者完成整个设计过程的活动和
2、任务$能够获取和结构化设计过程数据&统一的设计数据模型使设计过程数据在整个产品生命周期中共享&建立了一个采用Q6N6IU$R技术的软件原型系统用来验证模型的实用性&关键词!计算机辅助设计%产品设计%过程模型%设计矩阵%功能方法树%产品结构树中图分类号!G]=++"GH-=!)A+!!!文献标识码!D和选择的多重性没有一个良好的拓扑结构&目前对!!引言于各种活动过程的建模$主要有以下三种方法(新产品的设计过程是一个包括许多复杂推理和)!*!="设计结构矩阵!E%$"!%12L637在=!C=决策的过程$但目前商品化"
3、DE软件仅能描述该年建立了使用矩阵作为图形化的过程建模工具$并过程的最终结果$而不能描述整个设计过程&特别在!,年代进行了广泛地研究&E%$是行列数目相是在概念设计阶段$设计原理’设计历史’概念产生’同的二维矩阵$主要用于描述设计任务在设计过程评价’选择通常被保存在设计者的大脑中$或手工记中的相互关联和耦合并进行分解&录在设计者的笔记本上$或离散地保存在计算机的!+"H213:网!它是由"63(D76.H213:在=!>+文档中&现今的"DE技术只能解决产品的二’三)=,*年提出的$是一个图形化的’具有数学仿真能力
4、维几何描述$而不是真正意义上的辅助产品设的过程建模工具&)="-*计&设计系统应能捕获和提取设计原理’设计!-"#EF-!它是=!C=年美国空军在#"D$历史和设计过程数据$因此$建立一个基于整个设计)==*项目中开发的过程描述语言和知识获取方法$过程的计算机辅助设计模型和拓扑结构及相应的软#EF-的主要优点是能方便地描述实际系统在做件系统$将有助于计算机辅助设计的进一步发展&什么&长期以来$许多研究工作者对设计理论和方法目前这三种方法都有很大发展$并应用在许多)B">*进行了大量研究并提出了许多模型$近年来$
5、一领域中&这三种方法的共同点是着重于过程的逻辑些研究工作者对计算机辅助设计过程提出了一些模关系描述’时序描述和过程的规划与设计$但对过程)-$A*型和方法$但是这些方法往往局限于设计过程中的活动’任务和事件本身描述不够$也缺乏对它们)A*)-*的某一方面$如概念设计’设计历史等&W(2<<[的支持&HE$是一种目前流行的产品数据管理方)C*:45提出了一种基于过程的计算机辅助设计方法$法$但它主要着重于企业级的产品文档’元件和供应此方法着重于过程的描述$对设计创建’分析’评价商的管理等$不支持设计过程&收稿日期!+
6、,,-?,+?=A%修订日期!+,,-?,@?,A&基金项目!国家自然科学课题资助项目"@,,A@,@C#&作者简介!李!彦"=!@B?#$男$山西文水人$四川大学制造科学与工程学院教授$博士$主要从事现代设计理论’智能制造及开放式数控等研究&F?.6:(((:;64!<90)270)94&第!期李!彦等!一种基于过程的计算机辅助设计方法AB=划$知识的获取及系统工作的描述和展示系统的工"!基于过程的计算机辅助设计模型作流程"它和功能方法树及产品结构树是相辅相成一个过程是所实施的一系列活动的集合"且每的##EF-
7、对过程的描述是在更概括的层面上个活动可由一些任务组成#活动的执行可以是顺序%1;/2?(2N2(&"而功能方法树和产品结构树是在更的$迭代的%重复的&$并行的$嵌套的或者是有条件细节的层面上#H"DE具有以下基本功能!#设计引发的#活动的描述’$设计过程中活动逻辑关系和时序的为了有效地支持产品设计过程"建立了一个基描述$规划与设计’%支持设计者创建$评价和选择于过程的计算机辅助设计模型%/3’92<
8、^软件工具#$!IL*A的核心模块$#"!设计矩阵这里的设计矩阵不同于设计结构矩阵%E%$&"它是一个(黑板)模型"为设计描述的最基本单元"是设计者讨论和交流的平台并结构化地记录过程中每个活动和事件所产生的数据"为设计者的活动提供一个基本平台#图+是一个简化的设计矩阵示*C+例#该设计矩阵对应于功能方法树$产品结构树$#EF-的设计活动"其各行列出在设计过
