支持设计决策的材料信息模型

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1、学术论文支持设计决策的材料信息模型术MaterialInformationModelSupportingDesignDecision西北工业大学管理学院刘永振同淑荣宋德强【摘要】材料信息是支持并行设计决策信息的重要组成部分。本文在深入分析了产品与工艺设计决策需求的材料信息基础上，建立设计决策支持的材料信息需求框架；并在此基础上，提出基于XML的材料信息三层表示模型，即基础层、逻辑层和应用层；最后，从应用层上，建立基于IDEF0的设计决策支持的制造质量信息功能模型。关键词：设计决策并行设计材料信息lABSTRACTlMateri

2、alinformation(MI)isveryuse—fulforsupportingdesigndecision-making．Indeepanalysisoftheproductandprocessdesigndecision—makingneedsofmaterialinformation，materialinformationrequirementframeworkforsupportingdesigndecisionisbuilt，andonthisbasis，theXML—basedrepresentationof

3、threelayersofMImodelisproposed，thatis，theunderlyinglayer,logicallayer,andapplicationlayer．Finally，fromtheapplicationlayer,decision·-supportedmanufacturingqualityinforma-·tionfeaturemodelisbuiltbasedonIDEFO．Keywords：DesigndecisionConcurrentde-signMaterialinformation材

4、料是影响制造质量的重要因素，将材料信息反馈支持产品质量设计有助于设计质量目标和制造质量目标一致，作为保证产品与设计质量目标在生产制造中有效实现的材料信息是设计决策的重要组成部分。支持产品质量设计决策的材料质量信息的需求分析、建模、表示和管理是设计质量保证的基础和瓶颈问题。近年来，国内外学者就产品设计与工艺设计的数据和知识集成⋯、XML产品信息模型表示及应用【2I和面向信息挖掘的XML知识表示方法131展开了卓有成效的研究；这些研究主要从信息表示的应用层来说明材料对设计的约束，对与设计决策相关的制造阶段材料信息研究不够深入，从而

5、不能有效保证设计质量目标在制造过程中完全实现；而且，大多研究对质量信息与CAD／CAPP／ERP／PDM／MQIS等集成研究也不充分。因而，对支持设4国家自然科学基金(70472066)；航空科学基金(2007ZG53074)资助。计决策的材料信息模型有待进一步研究。其中，本文所指的材料质量信息是与质量设计决策相关的材料信息。1设计决策支持的材料信息需求分析设计决策是集分析、综合、评价等活动为一体，信息驱动的创造性思维过程，它需产品全生命周期相关信息支持，是确保设计与制造质量目标统一实现的关键所在。产品的设计决策过程是一个不断

6、分析、综合、评价和选择的过程，支持设计决策的质量信息既是形成方案的约束条件也是进行方案选优的依据。并行设计的出现要求设计者进行决策时考虑产品生命周期中如市场、制造、装配、维护、环保等所有因素。因而，制造阶段中与设计决策有关的材料质量信息是构成支持并行设计决策需求信息的重要组成部分，在产品设计与工艺设计进行质量决策时，如果考虑到相关材料信息，就能保证设计质量目标(如技术指标、性能指标、面向环境的产品材料的选择)等很好在制造阶段实现，从而提高设计质量。产品设计与工艺设计阶段有关的材料质量决策以及进行决策时所需材料信息之间关系如图1

7、所示。2基于XML的材料信息统一表示模型材料信息是指在产品生产制造过程中形成各种与材料有关的制造质量信息，涵盖了在企业内外部信息源中以文本、图表、各种数据库文件以及在专业技术人员头脑中等形式存在的信息。在本文中，主要研究与设计各阶段决策相关程度高的材料质量信息，这些信息以不同的存储格式存在于不同的信息源中。从设计者需求分析开始，追溯到制造过程中产生这些信息的源头，发现制造过程中信息管理工作方面不足并给予改进，并将相应材料信息建立独立的质量信息系统(QualityInformationSystem，QIS)或与ERP／PDM／C

8、AD／CAPP等系统集成的方式及时反馈给设计阶段，以方便设计者获取。图2所示为基于XML的材料信息统一表示模型，从图2中可看出，整个统一表示模型分为三层，即基础层、逻辑层和应用层。基础层是对制造过程中的材料信息以2011年第17期·航空制造技术69学术论文图1设计决策支持的材