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面向机械产品族的变型设计技术研究及其应用

郭津津  
【摘要】:本文对面向机械产品族的变型设计的理论、方法和关键技术进行系统的研究,建立基于多技术融合的变型设计技术体系及面向产品族的快速变型设计系统。各章的主要研究内容如下: 第一章系统地综述了产品设计的概念及发展。总结现代产品设计的特征及企业对产品设计技术的需求。论述了大规模定制生产模式与面向产品族的设计技术的关系及面向产品族的变型设计技术的研究内容和关键技术。分析面向产品族的变型设计技术国内外应用和研究概况; 第二章研究了面向产品族的模块化变型设计原理与方法,总结出基于模块矩阵的产品变型的三个途径。研究基于模块化面向产品族的变型设计一般过程,建立了适应快速响应变型设计的产品模型。研究面向产品族的变型设计的实施流程、实施策略及并行协同式变型产品的设计开发模式。以此为基础建立以模块化技术为基础、以智能化设计技术为手段、以CAx技术为工具的多技术融合的面向产品族的变型设计技术体系及系统的功能框架; 第三章研究了产品族模块化规划过程中相关的模块化技术,包括模块规划过程、模块划分和模块表达及产品族的模块数据模型的建模技术,同时详细规划了模块化产品结构布局模型、模块的接口模型及模块编码; 第四章研究基于Agent的模块设计单元构建技术。给出了模块智能体的定义。构建了以模块智能体的数据模型及过程模型为核心的模块智能体框架和智能体执行机的模块设计模型,实现了基于知识及CBR的模块结构方案及详细结构变型设计过程及基于数据库的智能模块体及内部信息的动态及开放式建模技术; 第五章研究基于模块智能体的快速响应变型设计技术。从系统的角度提出基于模块智能体的变型设计技术的模式及系统构建中需解决的关键问题。构建基于MAS的变型设计系统框架。研究基于黑板结构的变型设计协同机制。研究快速响应变型设计中的CBR技术及模块实例组合的可连接性判断及评价。建立了基于产品结构树的模块化变型产品信息模型; 第六章通过二次开发在CAD平台上构建了满足产品变型的设计系统,并成功地应用于液压缸产品的变型设计中; 最后,总结了全文的主要结论,并提出了进一步研究的设想。


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