面向产品全生命周期的共享产品平台的研究

论文摘要

为使装备制造业能够对市场进行快速响应,尽可能重用已有的信息资源,高质量、低成本的设计出满足客户个性化需求的产品,本文以大规模定制的思想为指导,以提高信息资源的重用程度为目标,研究面向产品全生命周期的共享产品平台的设计理论、方法及平台实现的相关技术。本论文主要研究以下几方面的内容:研究共享产品平台体系结构与建模技术。根据共享产品平台的功能需求对平台的功能模型进行研究;在分析平台设计思想的基础上,建立平台的体系结构,并提出产品族的设计流程;对平台的建模技术进行研究。研究面向产品全生命周期的事物特性模型。在分析零件族、模块族和产品族建模方法的基础上,分别建立对应的信息模型;对事物特性表技术进行研究,利用事物特性表技术建立面向全生命周期的属性模型和层次性的属性关系模型。研究共享产品平台的设计及集成技术。采用面向对象分析方法,建立共享产品平台的主要用例图和类图;研究模块的分类原则、方法和步骤;研究GBOM的构建过程和基于GBOM的产品族规划方法;分析系统集成方式,在此基础上研究共享产品平台与数字化设计系统、PDM系统及CAPP系统的集成方法,给出系统集成策略。研究共享产品平台下基于知识的产品设计及定制技术。分析产品知识的结构和表达方式,建立零件族、模块族和产品族的知识模型,研究产品族模型映射关系;提出基于共享产品平台的产品设计过程;研究基于XML技术的机械产品远程定制技术。设计实现换热器共享产品平台原型系统。在研究换热器的特点和设计方法的基础上,开发支持换热器设计的共享产品平台原型系统,主要实现换热器的零件族管理系统、模块族管理系统、GBOM管理系统、产品族管理系统和远程定制系统的开发。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 相关技术概述
• 1.2.1 设计重用技术概述
• 1.2.2 产品族和产品平台的定义
• 1.2.3 KBE 技术简介
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 设计重用技术国内外研究现状
• 1.3.2 面向大规模定制的产品族与产品平台研究现状
• 1.3.3 KBE 技术的研究和应用现状
• 1.4 论文研究的背景及意义
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 论文研究的意义
• 1.5 论文研究内容和主要特色
• 1.5.1 论文研究主要内容
• 1.5.2 论文的主要特色
• 1.6 论文组织结构
• 1.7 本章小结
• 2 共享产品平台体系结构与建模技术的研究
• 2.1 共享产品平台功能分析
• 2.1.1 功能需求分析
• 2.1.2 共享产品平台功能模型
• 2.2 共享产品平台体系结构
• 2.2.1 共享产品平台设计思想
• 2.2.2 共享产品平台体系结构的建立
• 2.3 产品族设计流程
• 2.4 共享产品平台建模技术研究
• 2.5 本章小结
• 3 面向产品全生命周期的事物特性模型的研究
• 3.1 事物特性表技术
• 3.2 产品族模型的基本理论
• 3.3 面向全生命周期的零件族模型
• 3.3.1 零件族建模技术研究现状
• 3.3.2 面向全生命周期的零件族模型
• 3.4 面向全生命周期的模块族模型
• 3.4.1 模块族建模方法研究现状
• 3.4.2 面向全生命周期的模块族模型
• 3.5 面向全生命周期的产品族模型
• 3.5.1 产品族建模方法研究现状
• 3.5.2 面向全生命周期的产品族模型
• 3.6 面向全生命周期的事物特性模型
• 3.6.1 对象属性信息模型
• 3.6.2 属性特性层次模型
• 3.7 本章小结
• 4 共享产品平台设计及集成技术研究
• 4.1 共享产品平台模型设计
• 4.1.1 共享产品平台用例分析
• 4.1.2 共享产品平台类图分析
• 4.2 共享产品平台模块划分与组织
• 4.2.1 模块划分的原则
• 4.2.2 模块划分方法和步骤
• 4.3 共享产品平台GBOM 设计
• 4.3.1 GBOM 的构建过程
• 4.3.2 基于GBOM 的产品族规划
• 4.4 共享产品平台集成分析
• 4.4.1 系统集成方式及原则
• 4.4.2 共享产品平台集成结构
• 4.4.3 与数字化设计系统的集成
• 4.4.4 与PDM 系统的集成
• 4.4.5 与CAPP 系统的集成
• 4.5 本章小结
• 5 共享产品平台下基于知识的产品设计及定制技术研究
• 5.1 产品知识模型的建立
• 5.1.1 产品设计知识表达
• 5.1.2 产品族知识主模型
• 5.2 产品族模型映射
• 5.3 基于共享产品平台的产品设计过程
• 5.4 基于共享产品平台的机械产品远程定制研究
• 5.5 本章小结
• 6 换热器共享产品平台的设计与实现
• 6.1 换热器共享产品平台提出的背景
• 6.1.1 换热器在工业生产中的重要意义
• 6.1.2 换热器的研究现状
• 6.1.3 换热器大规模定制生产模式的提出
• 6.2 换热器的系列分类
• 6.3 换热器产品族模型
• 6.3.1 管壳式换热器功能模型
• 6.3.2 管壳式换热器结构模型
• 6.4 换热器共享产品平台功能模块设计
• 6.4.1 管壳式换热器零件族管理系统设计
• 6.4.2 管壳式换热器模块族管理系统设计
• 6.4.3 管壳式换热器GBOM 管理系统设计
• 6.4.4 产品族管理系统的实现
• 6.4.5 用户远程定制系统的实现
• 6.5 基于共享产品平台的换热器产品设计
• 6.5.1 换热器设计方法
• 6.5.2 基于共享产品平台的换热器设计方法
• 6.6 本章小结
• 总结与展望
• 全文总结
• 不足之处
• 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表和已录用的学术论文
• 攻读学位期间参加的科研项目