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PDM技术工程应用研究

杨国荣  
【摘要】: 以计算机集成制造系统CIMS和先进制造技术(并行工程CE,敏捷制造AM,虚拟制造VM,精益生产LP等)为代表的新一代生产制造模式的发展和应用,为我国大中型国有工业企业技术进步与产业升级提供了发展的机遇,同时也提出了严峻的挑战。十多年来,我国CIMS技术研究、开发、应用实施所取得的经验教训表明,面对经济、技术及环境等许多方面与发达国家均有一定差距的我国制造业发展现状,积极地响应并推动先进制造技术的理论研究和工程应用研究,具有深远的历史意义和重要的现实意义。 本文针对制造业的发展趋势和我国飞机制造企业的现状,结合国内、外并行工程、PDM技术等相关技术研究与应用进展,进行企业应用先进制造技术关键问题研究。首先,以PDM技术为研究内容,结合我国飞机工业企业的生产模式与现状,以及波音飞机数字化产品设计与制造技术,从工程角度分析和研究我国航空制造业应用PDM的关键技术和实施方法。其次,结合我国企业生产模式现状和PDM技术工程应用,分析和研究网络环境下企业的控制模式、制造单元生产控制、以及信息管理技术,对离散、流程型制造企业的制造单元进行系统建模和分析研究。 本文主要研究的成果和创新点如下: 1.参照波音飞机的数字化产品数据定义和描述,结合CAD/CAM技术和产品数据的发展,提出了面向制造的产品数据描述的概念及产品数据的集成定义形式,从工程角度,建立支持先进制造技术和PDM技术的数字化产品数据体系。 2.运用并行工程的思想和方法,分析并行产品设计的集成技术。针对飞机产品设计的特点,建立数据驱动的并行产品设计过程模型,提出并行设计过程中的五种数据类型,以及基于数据结构的项目管理机制和过程信息描述。 3.PDM技术的核心是产品对象的结构关系和信息模型,对产品数据定义以及数据形态变化的正确理解是实现产品数据管理的关键。采用面向对象技术,通过分析产品数据的层次、对象特性和工程特性,建立产品数据的结构、属性、构型、版本、BOM信息模型。 4.分析产品数据管理系统的体系结构,研究产品数据的集成模型的对象表示,产品数据属性和操作,产品信息建模和访问控制建模的理论和方法;建立产品数据访问控制的对象模型,并说明对象模型的数据库转换和实现方法。 5.结合先进制造技术的思想,分析企业的组织结构的发展趋势,提出基于网络的三层企业控制结构模式,建立企业应用CIMS和先进制造技术环境下的制 一 造单元的概念,并指出制造单元系统集成的发展趋势。 6.结合OMT建模理论,研究CIMS领域系统建模方法,探讨1刀EF系统 建模方法和实现原理。针对航空企业的资源管理和制造过程特性分析,采用I,DEF 建模方法,建立集成环境下的制造单元结构模型、功能模型和动态模型。 7.结合可视化理论和方法,对制造单元加工过程的动态管理和控制、以及 l 产品数据管理与综合信息集成管理等方面进行分析,针对离散、动态过程的制造 单元,提出一种可视化产品数据管理和生产过程控制模型。 8.应用Petri网理论,建立基于时间Petri网的制造单元过程模型。分析项 目进程图描述方法,提出评价进程的“评价”因子和“绩效”因子的概念。采 用动态进程图描述产品制造过程,以及结合时间Petri网的时域分析,建立生产 l 过程的监控、协调和评价体系。


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