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基于工作流的某型号产品协同设计方法研究

邹灵浩  
【摘要】: 型号产品协同设计是实现型号产品网络化制造的关键技术,对于缩短研制周期、降低制造成本等方面有着重要作用。面临的困难是高安全等级、高度复杂、周期性长、单件小批量产品的协同设计问题,并能达到工程实际应用。 本文以委托的总装备部“十一五”预研项目为研究背景,研究型号产品异地协同设计基于工作流的若干理论方法。目的一是探索型号产品异地协同设计面临问题的求解策略和方法,二是为下一代预研型号产品协同设计提供理论方法和技术支持。本文的主要研究内容和成果如下: (1)基于给出的协同设计空间三维分布的工作流模型,设计了一种基于工作流的访问控制模型,用于满足异地协同设计系统对资源分级共享和管理要求。针对型号产品异地协同设计访问控制高安全等级、数据流动性和灵活性的特点,在基于角色的访问控制基础上,引入任务的概念并将角色和操作资源分别定义一个拥有读写密级和读写范畴的安全级,并可以由用户自定义安全策略供实际情况选用。经副翼的案例分析表明,该模型能较好的实现对资源的访问控制要求。 (2)针对工作流运行过程中需要评估协同设计工作进度的问题,给出了一种设计成熟度的评估方法。首先明确基于工作流的设计成熟度定义及其评估方法,构造影响设计成熟度的因素集;进而针对产品特征集的求解问题,引入递阶三角模糊数质量屋,将用户需求转化为各个阶段的因素集。最后构造基于改进的九标度法群体多准则模糊评估方法,将专家意见集成并去模糊化。副翼颤振模型设计成熟度的测算表明了该方法的可行性。 (3)针对工作流运行过程中需要安全高效传输的问题,提出了CATIA三维CAD模型版本文件的差异分析方法,作为实现协同设计版本管理的基础。分析CATIA三维CAD模型文件的特征属性,组织模式和文档操作方法。基于文本字符串可比较的求解策略,设计特征提取算法,将二进制代码转化为可识别的字符串编码;进而设计差异分析算法实现字符串的比较;最后给出特征重构算法并渲染,从而实现了CATIA三维CAD模型文件的差异分析。底座的案例分析表明了该方法在有效地减少网络传输流量,保证传输安全的同时可以迅速地分析两个版本文件。 最后通过型号产品的机翼颤振模型设计实例,在开发的异地协同设计原型系统中,对本文研究的理论和方法进行了应用验证。并可望推广应用于其它航空、航天和国防军工等领域产品的异地协同设计。


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