配置产品递归建模与方案重建技术及应用研究

论文摘要

本文以配置产品为研究对象,在建立配置产品递归模型的基础上,对配置过程的动态重建技术、配置方案的反馈式重建技术、配置产品装配映射和重建技术进行了深入研究。结合实际项目,应用提出的技术和方法开发了配置产品递归建模和方案重建系统,在电除尘装备设计中得到实际应用,取得了较好的效果。全文的组织结构为:第一章,在介绍客户需求的快速设计响应技术基础上,综述了快速响应客户需求的配置产品设计技术的研究及应用现状,对相关理论和技术进行归纳分析的同时,阐述了本论文的研究背景、内容和意义。第二章,配置产品建模是对配置产品进行开发设计和方案重建的基础。本章根据产品设计过程中的递归特性,对配置产品进行了递归建模理论及方法研究,主要从配置模板、配置知识、配置设计等方面对配置产品进行了递归建模。第三章,配置过程的重建直接影响到配置方案求解的准确性及效率。本章提出了基于动态设计结构矩阵(DSM)的配置过程重建理论及方法,建立了基于数据流图的配置过程任务模型,通过映射得到配置过程DSM;引入动态需求DSM视图和动态约束DSM视图,构建了配置过程动态DSM;用矩阵的分解和撕裂算法对配置过程进行了重建,重组了配置任务,优化了配置求解过程。第四章,产品配置方案的重建可以解决因客户需求和企业设计制造资源等变化引起的配置产品升级和维护问题。通过捕获和记录配置过程及相关信息,建立了配置集成过程模型,并引入了配置信息反馈机制,实现了配置信息的重用和更新。以配置集成过程模型为基础,配置反馈信息为引导,对配置方案进行了反馈式重建,并给出了相应的算法。第五章,配置产品的装配信息映射与装配序列重建是进行配置产品开发设计的重要组成部分。本章通过配置特征信息到零部件装配特征的映射,配置BOM到装配结构的映射,配置过程信息到装配体连接关系的映射,实现了配置产品的装配映射;应用Agent实现机理定义了自动装配规划单元,并在此基础上建立了配置产品装配序列重建模型,实现了配置产品装配序列的自动重建。第六章,结合实际项目,开发了配置产品递归建模和方案重建系统(FDCP),并在电除尘装备设计中进行了实施和应用,在实践中证明了作者提出的配置产品递归建模与方案重建理论及方法的正确性和可行性。第七章,总结了本文的主要研究内容和成果,并给出了今后有待进一步研究的工作与方向.

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 客户需求的快速设计响应技术
• 1.2.1 客户需求获取技术
• 1.2.2 快速设计响应技术
• 1.3 配置产品设计技术及方法
• 1.3.1 配置产品的特点
• 1.3.2 配置产品设计技术
• 1.3.3 配置产品设计方法
• 1.3.4 典型的配置产品设计系统
• 1.4 本论文的研究背景、内容和意义
• 1.4.1 本论文研究背景
• 1.4.2 本论文研究内容和意义
• 1.5 本章小节
• 2 配置产品的递归建模技术
• 2.1 引言
• 2.2 配置模板的递归生成
• 2.2.1 产品配置设计单元
• 2.2.2 产品配置模板
• 2.2.3 产品配置模板的递归生成
• 2.3 配置知识的递归组织
• 2.3.1 配置知识的获取与递归调用
• 2.3.2 基于粗糙集的配置规则抽取
• 2.4 配置设计的递归实现
• 2.4.1 配置设计的任务表达
• 2.4.2 配置任务的递归分解
• 2.4.3 递归配置的层次性
• 2.5 本章小结
• 3 配置过程的动态重建技术
• 3.1 引言
• 3.2 配置过程的数据流图模型
• 3.3 配置过程的动态设计结构矩阵
• 3.3.1 设计结构矩阵的类型与计算
• 3.3.2 配置过程数据流图到设计结构矩阵的映射
• 3.3.3 配置过程的动态特性
• 3.3.4 基于双重映射的配置过程动态设计结构矩阵
• 3.4 基于动态设计结构矩阵的配置过程重建
• 3.4.1 配置任务间的关系
• 3.4.2 配置过程重建方法
• 3.5 实例分析
• 3.5.1 电除尘装备的特点
• 3.5.2 电除尘装备配置过程动态设计结构矩阵
• 3.5.3 电除尘装备配置过程重建
• 3.6 本章小结
• 4 配置方案的反馈式重建技术
• 4.1 引言
• 4.2 配置方案的演化及管理
• 4.2.1 配置方案的动态演化
• 4.2.2 配置方案的版本模型
• 4.2.3 配置方案的版本管理
• 4.3 配置集成过程模型
• 4.3.1 配置历史知识
• 4.3.2 配置历史过程
• 4.3.3 配置集成过程模型
• 4.4 配置方案的反馈式重建
• 4.4.1 配置反馈信息
• 4.4.2 配置信息反馈机制
• 4.4.3 反馈式重建的实现
• 4.5 实例分析
• 4.5.1 电除尘装备配置集成过程模型
• 4.5.2 电除尘装备配置信息反馈
• 4.5.3 电除尘装备配置方案的反馈式重建
• 4.6 本章小结
• 5 配置产品的装配映射与重建技术
• 5.1 引言
• 5.2 配置产品装配信息映射
• 5.2.1 配置特征信息到装配特征的映射
• 5.2.2 配置BOM到装配结构的映射
• 5.2.3 配置过程信息到装配连接关系的映射
• 5.3 配置产品装配序列重建
• 5.3.1 自动装配规划单元
• 5.3.2 装配序列重建模型
• 5.4 实例分析
• 5.4.1 电除尘装备阳极系统装配信息映射
• 5.4.2 电除尘装备阳极系统装配序列重建
• 5.5 本章小结
• 6 配置产品递归建模与方案重建系统的实现
• 6.1 系统的体系结构
• 6.1.1 系统主要功能
• 6.1.2 系统基本流程
• 6.2 系统的主要功能及实现
• 6.2.1 配置产品基础数据
• 6.2.2 配置需求及选型
• 6.2.3 配置过程动态重建
• 6.2.4 配置产品开发设计
• 6.2.5 配置方案反馈式重建
• 6.2.6 配置产品装配映射与重建
• 6.3 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 附录一 攻读博士学位期间发表（录用）的学术论文
• 附录二 攻读博士学位期问参加的科研项目
• 致谢