机械产品快速配置设计方法研究与系统开发

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大批量定制设计和生产模式下,用户个性化需求和市场的快速变化对产品设计提出了新要求。如何快速响应客户需求和市场变化,成为每个企业关心和研究的焦点。对此,本文提出了机械产品快速配置设计方法。在企业标准化体系构建原理的支撑下,以设计资源为主要内容,详细阐述了构建基于资源重用的产品设计资源库的方法。在产品全生命周期管理技术的基础上,研究了产品全生命周期中的成本控制原理,研究了面向产品全生命周期的产品快速配置设计流程。最后结合企业需要,开发了一套资源库原型系统。  首先,阐述了构建设计资源库的基础理论,重点介绍了设计资源的分类和表示方法,然后基于企业技术标准化体系理论,分析了设计资源库的结构和管理方式,提出了设计资源库采用的三种产品模型的构建方式,分别是利用数据库直接调出特定模型、利用面向三维CAD软件的参数驱动技术建模、利用产品全生命周期平台的资源约束建模,从而帮助工程师快速构建产品的模型。  其次,列出产品生命周期中的成本要素,分析了基于设计重用的成本控制原理,提出了基于资源库的配置设计过程中文档的命名方式,研究了基于产品全生命周期平台的快速设计配置流程,提出了在PLM平台的企业资源约束下产品配置的模式,重点描述了产品结构和物料选材约束下的产品建模方式:直接借用原有设计资源、基于设计规则的参数化驱动和完全新的设计。并以PLM集成环境下某型号电子箱的配置过程为例详细描述了产品全生命周期的产品配置设计的流程,帮助企业最大限度地利用设计资源提高产品设计的效率。  再次,说明了支持产品快速配置设计的资源库系统的需求背景和设计思想,分析了系统的体系结构框架,提出了系统的开发流程和运行环境,以及系统数据库的结构,为完成系统的开发奠定了理论和数据基础。  最后,在Solid Edge平台上开发了一套集成于企业信息化环境的资源库原型系统,并且介绍了系统的工作流程和运行模式,阐述了规格化产品设计模块、参数化产品设计模块、BOM表管理模块、知识术语管理模块和系统管理模块的界面和运行方式,从而论证了本文研究工作的可行性。
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