基于UML的电动汽车协同开发的过程建模研究

论文摘要

中国汽车工业经过50年漫长而曲折的发展，在“十五”期间迎来爆发期，2004年汽车产量已经超过500万辆，成为世界第三大汽车生产国，预计2020年前将成为世界上最大的汽车制造国，2020年汽车保有量将会调节在1.5亿辆以内。在蓬勃发展的同时，中国汽车工业面临的问题也同样严峻，除了世界各国共有问题——能源危机和环境污染以外，缺乏自主创新以及汽车产品开发能力不高是中国汽车发展的瓶颈。电动汽车以其良好的环保和节能性能已经成为各国汽车开发的重点，相比传统内燃机，我国电动汽车技术与国外先进水平的差距相对较小，这为我国汽车工业发展带来契机。论文以汽车协同开发为背景，结合东风混合动力轿车项目，运用基于UML的面向对象方法，利用Rational Rose建模工具，对东风混合动力轿车协同开发过程建模，建立其过程管理系统，为建立柔性的汽车产品开发系统打下基础。论文首先综述了产品开发过程建模的方法，分析了各个方法的优缺点，阐述了选取基于UML的面向对象方法的原因；另对汽车产品开发管理的各种理论进行了详细的综述，引出今天产品开发已经进入协同时代。其次，在产品开发过程的相关理论基础上，分析了协同产品开发的定义和特点，由此，对汽车产品协同开发流程和特点进行了重点分析，提出了在协同开发环境下，汽车产品开发呈现新的发展趋势——“模块化”产品开发模式。汽车产品开发过程是一个非常复杂的系统，需求分析是建模得以顺利进行的基础，是把握系统的关键。论文结合东风混合动力轿车项目，重点对其四个开发阶段所涉及的开发活动、开发人员以及开发数据进行了详细的分析。随后，运用UML的图形语言，利用Rose提供建模工具，开始对东风混合动力轿车协同开发过程进行可视化建模，通过UML提供的5种基本视图，分析其开发过程所涉及的参与者、用例、类、对象以及它们之间的相互关系等，提出了系统的基本模型，并给出了模型实现的设计分析，为进一步的建立产品开发过程管理系统奠定基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 导论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 电动汽车发展简介
• 1.1.2 先进制造技术的发展
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 产品开发过程建模
• 1.2.2 汽车产品开发管理
• 1.3 选题目的和意义
• 1.3.1 选题目的
• 1.3.2 选题意义
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第2章 电动汽车协同开发过程建模的理论基础
• 2.1 产品开发过程
• 2.1.1 产品开发过程的定义
• 2.1.2 产品开发过程的特点分析
• 2.2 产品开发过程建模
• 2.2.1 产品开发过程建模的概念
• 2.2.2 产品开发过程建模的目标
• 2.3 汽车协同开发过程
• 2.3.1 协同产品开发过程的定义与特点分析
• 2.3.2 汽车产品协同开发流程
• 2.3.3 汽车产品协同开发过程的特点分析
• 2.4 UML及Rational Rose概述
• 2.4.1 统一建模语言UML
• 2.4.2 Rational Rose建模工具
• 第3章 电动汽车协同开发过程建模的需求分析
• 3.1 软件需求分析
• 3.1.1 软件需求的定义
• 3.1.2 软件需求层次
• 3.2 东风混合动力轿车项目概述及分析
• 3.2.1 项目团队
• 3.2.2 项目开发节点
• 3.2.3 混合动力汽车的基本结构
• 3.3 东风混合动力轿车协同开发过程模型的需求分析
• 3.3.1 总体功能需求分析
• 3.3.2 项目战略阶段需求分析
• 3.3.3 概念开发阶段需求分析
• 3.3.4 概念确认阶段需求分析
• 3.3.5 生产准备阶段需求分析
• 第4章 电动汽车协同开发过程模型设计
• 4.1 系统的UML基本模型
• 4.1.1 系统的用例图
• 4.1.2 系统的时序图
• 4.1.3 系统的协作图
• 4.1.4 系统的状态图
• 4.1.5 系统的活动图
• 4.2 系统中的类
• 4.2.1 类图的生成
• 4.2.2 各类之间的关系
• 第5章 电动汽车协同开发过程模型的实现设计
• 5.1 系统的组件图
• 5.2 系统的配置图
• 第6章 全文总结和研究展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参加的科研及发表的论文情况