基于AVIDM框架的产品设计过程集成

论文题目: 基于AVIDM框架的产品设计过程集成

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机应用技术

作者: 林春晖

导师: 车玫,马骏

关键词: 设计过程集成,集成,数据项

文献来源: 北京信息控制研究所

发表年度: 2005

论文摘要: 随着虚拟样机等数字化设计技术的发展，CAE(Computer-Aided Engineering，计算机辅助工程)技术已经被应用到产品生命周期的各个阶段。但是由于应用软件之间缺乏统一的接口等原因，导致设计人员将大量的时间花费在人工转换数据等重复性工作中，阻碍了产品研制效率和质量的进一步提高。由于行业的特殊性，我国国防军工企业中存在着大量企业自行研制的专用CAE软件，将这些应用软件以统一的方式集成到产品设计过程中就显得格外重要。AVIDM(Aerospace Vehicle Integrated Design&Manufacture)作为面向国防和军工领域复杂产品研制全生命周期管理的企业级协同产品研制管理系统，对军工产品设计过程及其相关应用软件进行集成具有重要的现实意义。本文对国内外的相关研究进行了广泛的调研，对同类产品进行了必要的分析，在此基础上结合军工产品研制的特点提出了一个分层的产品设计过程模型。第一层是产品全生命周期内的产品研制过程，包括从方案设计到生产制造、使用维护等各个阶段，是一个项目管理者视图下的宏观过程，体现为WBS(Work Breakdown Structure)树。第二层是WBS树中某一设计任务的设计流程。当管理人员对项目树进行重构时，工作组级的设计任务仍然可以采用原有的设计流程进行，从而实现松耦合的分层管理。在这个分层模型的基础上，本文讨论了设计数据与AVIDM系统的产品数据模型的一致性交互，提出建立数据词典，对设计数据以离散化的数据项为单位进行管理。文中重点研究了以企业自研专用CAE应用软件为主的应用软件集成机制，为了在设计流程内实现对应用软件的集成，本文采用标准的分布式计算技术，将每一个应用软件封装成Java RMI(Remote Method Invocation，远程方法调用)对象，使应用软件以可扩展的组件方式与AVIDM系统进行集成，同时能够支持异构的分布式计算环境。为了配合设计流程与应用软件的集成，本文提出了应用软件资源模型，将应用软件的静态信息和运行期间的动态信息纳入管理。设计流程的定义、驱动和监控采用符合WFMC(Workflow Management Coalition)标准的工作流系统实现，对AVIDM3.0系统原有的工作流系统进行了扩展，使其支持工程设计活动；同时将工作流系统数据与工程数据区分管理；对工程数据采用文件和数据项相结合的管理方法，提出了数据项对象模型、逻辑模型和存储模型。在数据项模型的基础上提出了适配器开发规范和两个适配器调度算法。为了检验产品设计过程模型和相关技术的正确性和可用性，本文采用J2EE技术实现了一个基于AVIDM3.0的原型系统——AVIDE(AVIDM-Based Integrated DesignEnvironment，基于AVIDM的集成设计环境)，在该系统中集成了几个示范设计流程和企业自研的CAE软件，基本上实现了预定的目标。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内外主要相关研究方向和研究现状

1.2.2 基于产品数据管理系统的设计过程与应用集成

1.2.3 发展趋势

1.3 课题来源和主要研究内容

1.4 本章小结

第2章 产品设计过程模型研究

2.1 几种通用的过程模型的分析

2.2 AVIDM2.5的系统逻辑模型

2.3 分层的产品设计过程模型

2.3.1 模型目标

2.3.2 分层的产品设计过程模型描述

2.3.3 设计数据与产品数据的共享与交互

2.3.4 模型评价

2.4 本章小结

第3章 系统总体设计

3.1 总体设计原则

3.2 AVIDE与AVIDM的关系

3.3 分层模型在AVIDM3.0的应用模式

3.4 应用软件封装机制

3.4.1 应用软件集成的技术方法分析

3.4.2 应用软件封装机制

3.5 应用软件资源模型

3.6 设计流程的定义和驱动

3.6.1 扩展AVIDM原有工作流系统

3.6.2 工程数据与工作流数据区分管理

3.7 系统总体功能结构

3.8 本章小结

第4章 应用软件集成与数据项模型

4.1 分布式计算技术的选取

4.1.1 CORBA

4.1.2 COM系列

4.1.3 Java RMI

4.1.4 各种分布计算标准的比较

4.2 数据项模型

4.2.1 传统的数据管理方式

4.2.2 数据项对象模型

4.2.3 数据项逻辑模型

4.2.4 数据项的存储模型

4.3 适配器的设计

4.3.1 适配器调度算法

4.3.2 应用软件适配器规范

4.3.3 基于XML的数据项描述

4.4 本章小结

第5章 系统实现

5.1 基于J2EE构架的实现

5.1.1 J2EE平台简介

5.1.2 系统体系结构

5.1.3 拓扑结构与运行环境

5.2 系统行为设计

5.2.1 应用软件资源注册

5.2.2 定义设计流程

5.2.3 启动设计流程

5.2.4 执行设计流程的节点任务

5.3 工程应用实例

5.3.1 应用背景

5.3.2 设计流程分析与定义

5.4 本章小结

结论

参考文献

附录1 AVIDM3.0简介

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

发布时间: 2007-12-21

参考文献

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