面向网络化制造产品配置设计技术的研究及应用

论文摘要

产品配置设计是在人类踏入信息社会，科技革命不断深入的背景下出现的。在科技推动生产力空前发展的今天，人类社会满足其成员各种各样需求能力得到极大的提高。从作坊式生产、大规模生产到今天的定制化生产。每一次生产模式的深度变迁都会产生出大量新理论、新方法、新机器、新工具来实现、适应并推动生产力的飞跃。产品配置设计系统便是这样一类有力的工具。本文主要研究由“中瑞加工服务平台——Decochina.net”支持的网络化制造环境下，产品配置设计系统的理论、模型和应用。运用约束满足问题（Constraint Satisfaction Problem，CSP）理论对产品结构配置进行描述、建模和实现客户参与的配置设计活动。在综述国内外产品配置设计理论和约束满足问题理论基础上，研究系统体系结构，提出对现有约束满足建模方式进行改善的交互式约束满足配置设计系统，并且开发了原型系统对机械手表实例进行验证。论文主要内容包括：1．结合制造业产品设计特点，研究产品配置设计技术的模式、流程和适用环境，分析论文的研究背景和国内外相关理论的研究现状，并对本文研究对象的意义和主要内容进行介绍。研究基于约束满足问题的基本原理，讨论了产品配置设计系统的体系结构及其工作机理。并结合本课题背景，对面向网络化制造产品配置设计系统的特点、构成、工作流程进行了详细的分析。2．根据产品配置设计系统体系结构，分析各模块的实现方法和技术。研究约束满足问题建模理论，构建广义BOM结构的模型基础。对CSP求解方法进行深入研究，比较各种算法的优劣并使用改变变量和取值的顺序、通过约束传播信息两种途径改善求解效率和速度。提出在网络化制造环境下使用交互式产品配置设计方法，并其实现算法进行研究。同时研究了B／S架构下使用VRML技术实现产品零部件在浏览器上的虚拟可视化及其模型操作技术，以及在单次产品配置设计完成后进入配置注册器模块对配置结果进行对比和BOM输出管理。3．根据对产品配置设计系统实现方法构建原型系统。使用ASENET+AJAX+SQLSERVER2000技术，建立B／S结构下的产品配置设计系统。对中瑞加工合作中常见的机械手表零部件为例，对系统的配置流程和配置实现机理进行详细地阐述。结果验证原型系统能够达到很好地实现用户需求与产品最终配置快速、准确吻合的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• CONTENT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究产品配置设计技术的意义
• 1.3 产品配置设计技术
• 1.3.1 产品配置设计的模式
• 1.3.2 产品配置设计的流程
• 1.3.3 产品配置设计的环境
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 产品配置设计的基本理论
• 2.1 产品配置设计系统理论的研究及其现状
• 2.1.1 产品配置设计系统研究现状
• 2.1.2 约束满足问题及其算法研究现状
• 2.2 产品配置设计的体系结构与基本原理
• 2.2.1 产品配置设计系统
• 2.2.2 产品配置设计系统工作机理
• 2.3 面向网络化制造产品配置设计系统的实现过程
• 2.3.1 面向网络化制造产品配置设计系统的特点
• 2.3.2 面向网络化制造产品配置设计系统的组成
• 2.3.3 面向网络化制造产品配置设计系统工作流程
• 第三章 产品配置设计系统的实现方法与技术
• 3.1 约束构造器
• 3.1.1 广义BOM结构
• 3.1.2 约束施加器
• 3.2 配置计算器
• 3.2.1 配置计算器工作机理及关键技术
• 3.2.2 配置计算器CSP算法研究
• 3.2.3 交互式配置器算法分析
• 3.3 配置产品可视化
• 3.3.1 产品可视化技术
• 3.3.2 Client/Server模式下产品可视化技术
• 3.3.3 Browser/Server模式下产品可视化技术
• 3.4 配置注册器
• 3.4.1 配置分析器
• 3.4.2 配置BOM产出和订单产出
• 第四章 产品配置设计原型系统的开发与实现
• 4.1 系统概述
• 4.1.1 系统运行环境
• 4.1.2 系统架构
• 4.1.3 后台数据库工具
• 4.2 系统开发
• 第五章 产品配置设计应用实例
• 5.1 设计问题描述
• 5.2 设计问题建模
• 5.2.1 BOM结构管理
• 5.2.2 约束施加器
• 5.3 产品配置设计过程
• 5.3.1 产品配置器
• 5.3.2 配置注册器
• 结论与建议
• 1. 论文总结
• 2. 进一步工作
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢