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网络化协同产品开发理论及其关键技术研究

杨煜俊  
【摘要】:产品开发作为制造企业中最具有创造力和最重要的因素,在全球化竞争和产品复杂程度不断提高的今天,面临着更加严峻的挑战。而随着Internet 作为网络应用平台的成熟,基于网络环境的跨时空、跨企业、跨学科领域的协作产品开发正成为产品开发组织模式的必然发展趋势。它能够针对稍纵即逝的市场机遇,快速组建产品开发动态联盟,以更快的速度适应市场和降低开发成本。本文正是根据当前产品开发的特点和要求,对网络化协同产品开发相关理论及其若干关键技术进行了详细透彻的分析,从网络化协同产品开发机理与模型、复杂过程建模与管理、协同产品模型建立与表达、可视化产品配置实现方法等方面进行了广泛深入的研究,以此为基础开发出实用系统并将其应用于企业具体实践。 首先,探讨网络化协同产品开发的相关理论和功能技术体系。在对网络化协同产品开发基本概念和内涵特征进行详细分析的基础上,依次从概念模型、协同模型和形成过程三个方面对网络化协同产品开发机理进行深入研究,构建由组织模型、过程模型、产品模型和资源模型四类子模型所组成的网络化协同产品开发概念模型,分析协同发生的三维场景(时间维、空间维和对象维),探索网络化协同产品开发的形成过程。 其次,从过程模型、产品模型和配置模型三个方面展开对网络化协同产品开发进行深入研究: 1) 建立合理的过程模型是有序组织网络化协同产品开发的前提。针对网络化协同产品开发过程的层次性、嵌套性、分布性、动态性等特点,构建一种适合该特点的基于活动理论和活动约束网络的过程模型,以期准确客观地反映网络化协同产品开发过程本质。过程模型采用基于变量和知识体的方法来统一表达,以此为基础进一步分析了过程模型的执行策略及其校验方法。为实现对产品开发过程的有效控制与管理,基于项目和工作流管理思想的过程管理方法被提出。 2) 建立统一定义的产品模型是实现协同开发的基础。然而,支持网络化协同产品开发的产品模型面临多态数据的组织、信息集合边界不确定等挑战,对此提出一种产品五维状态空间模型,分析在每个状态空间维(生命周期维、结构层次维、属性类型维、版本状态维和协同控制维)产品信息的变化特征,以实现对复杂产品数据的组织与管理。同时,为满足数据表达标准化及在Internet 环境下数据交换的需要,探讨基于STEP 标准的产品对象表达方法以及EXPRESS 模型向XML 的映射机制。 3) 建立变型丰富的产品配置模型是有效缩短产品开发周期的关键。为实现产品快速开发的需要,一种基于条件约束满足问题框架的产品配置模型被提出,相应地,


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