石材异型制品加工设备模块化设计平台关键技术研究

论文摘要

石材异型制品生产多品种、小批量、订单式的特点以及对质量要求越来越高的趋势,必然要求其加工设备在高效率、高质量完成制品加工的基础上,实现一机多能,快速响应市场需求。在此背景下提出以模块化设计思想来指导石材异型制品加工设备的开发,针对模块化实施过程中存在的问题,提出构建模块化设计平台进行石材异型制品加工设备的模块化设计,目标是实现模块化设计过程的计算机化。该平台以模块化设计为理论指导,以产品的配置设计和创新设计为核心,以数据管理技术和协同设计技术为辅助支撑技术,按照软件工程的思想进行开发。深入研究模块化设计平台的关键支撑技术——模块化设计技术,研究模块化开发的基本理论及关键技术。按照石材异型制品加工设备的特点,分析模块化开发的基本原理;建立其模块化开发的模式和过程模型;根据功能模块之间的相关度计算进行模块划分;提出基于协同设计方法的模块创新设计和面向模块化设计平台的编码方案。深入研究模块化设计平台开发的关键技术——需求分析建模。按照软件工程的基本开发思路对模块化设计平台进行总体规划与设计,采用IDEF系列方法建立设计平台的功能模型、数据模型,通过此方法建立的各种模型,方便开发者与用户之间的交流,有效指导了平台软件开发。在需求分析建模的基础上进行数据设计、体系结构设计。提出利用面向对象的方法建立模块化设计平台的数据模型和采用树形结构实现功能—结构映射知识库的物理存储,通过实例说明平台数据字典的设计方法;选用多层分布式体系结构,将数据处理和数据存储分离,按功能划分平台的软件程序模块,指出其逻辑关系。最终通过运行实例说明了模块化设计平台的结构、功能及特点。模块化设计思想指导石材异型制品加工设备的开发,减少重复设计,提高设计资源的利用率,必将推动石材装备制造业的快速发展,而构建的模块化设计平台使设计过程自动化、智能化、网络化,能大大提高模块化设计的速度、质量,实现设计信息共享和快速设计的目标,推动石材装备制造业的信息化的发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 基本概念及定义
• 1.2 研究现状及发展趋势
• 1.2.1 模块化设计技术的研究现状及发展趋势
• 1.2.2 产品数据管理和协同设计技术的研究现状和发展趋势
• 1.3 课题的提出
• 1.4 课题的研究内容
• 第2章 石材异型制品加工设备模块化设计技术
• 2.1 石材异型制品加工设备模块化设计的基本原理
• 2.1.1 基本原理及相关术语
• 2.1.2 模块形成机理——功能—结构映射
• 2.1.3 开发模式和开发过程
• 2.2 石材异型制品加工设备模块化设计关键技术
• 2.2.1 模块的划分与组合
• 2.2.2 模块的设计
• 2.2.3 模块接口设计
• 2.2.4 模块编码
• 2.4 本章小结
• 第3章 模块化设计平台需求分析建模
• 3.1 模块化设计平台数据建模
• 3.1.1 平台数据建模方法——IDEF1X
• 3.1.2 平台核心数据模型——模块数据模型
• 3.1.3 平台辅助数据模型
• 3.2 模块化设计平台功能建模
• 3.2.1 平台功能建模方法——IDEFO
• 3.2.2 平台的功能分析、分解及组合
• 3.2.3 平台功能建模
• 3.4 本章小结
• 第4章 模块化设计平台的系统设计
• 4.1 设计原则及开发工具
• 4.2 模块化设计平台数据设计
• 4.2.1 利用面向对象方法设计平台数据
• 4.2.2 数据字典设计实例
• 4.3 模块化设计平台体系结构设计
• 4.3.1 体系结构的选择及划分
• 4.3.2 模块化设计系统设计
• 4.3.3 数据管理系统设计
• 4.3.4 协同设计系统设计
• 4.4 运行实例
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表