面向个性化定制的控制类柜体机电产品设计知识重用方法研究
发布时间：2020-05-17 08:25
【摘要】： 控制类柜体机电产品是指各种机电设备控制柜、电器开关柜和网络通信机柜等量大面广的机电产品。它们是制造装备、电力系统、通信系统和计算机网络系统等重要领域的关键设备,在产品结构、设计知识和设计方法等方面具有极其相似的特性。有关统计资料表明,我国的控制类柜体机电产品已经形成了一个年产值超千亿元的庞大产业。目前,这类产品愈来愈多地是按用户需求进行个性化设计和制造,因此个性化定制将成为这类产品的主要模式。该类产品在个性化定制设计中表现出交货期、一次设计正确率、成本、质量和标准化水平等多方面的不足,而目前针对这一量大面广的重要产品类的设计共性研究较少。设计知识重用是公认的提高产品设计能力和水平的有效途径和方法,但目前在工程设计领域的研究还很不完善。鉴于此,论文针对该类产品的设计知识共性和基于设计知识重用的个性化定制设计方法进行了研究。 我国控制类柜体机电产品现有的设计方法大多还停留在初级的CAD应用阶段,包括二维工程图、三维零件建模、三维产品(部件)装配等,少数企业运用产品数据管理(PDM)技术对产品设计系统进行了数据和业务集成,但设计知识的共享与重用问题并未得到很好的改善。面对多品种小批量和个性化需求不断增长的产品市场和众多国外知名企业的涌入,国内的控制类柜体机电产品企业普遍缺乏竞争力。为了更好地利用设计知识重用来应对该类产品的用户个性化定制设计需求,论文开展了以下几方面的具体研究: (1)分析研究了控制类柜体机电产品的结构特点、设计与制造特点、设计知识的特点以及设计重用对知识的需求,建立了一种由三类知识、三个层次、三类需求和一个过程构成的多视图柜体机电产品知识结构模型;研究了面向可重用的柜体机电产品设计知识创建的几个有关问题。 (2)分析研究了控制类柜体机电产品设计知识重用系统的总体目标、功能、组成及运行环境,提出了一种控制类柜体机电产品设计知识重用系统的体系结构。 (3)分析研究了产品配置设计的原理、基本类型和控制类柜体机电产品现行设计方法,提出了控制类柜体机电产品配置设计的两种基本模式:“树状配置”和“平行配置”;研究了基于柜体机电产品的配置模型和冗余产品结构模型的三维总装配模型自动生成办法;基于产品的配置设计模式,以本体论为指导,以设计重用为目标,对控制类柜体机电产品的用户需求、实体结构、可配置组件和配置规则等知识的内容和表达进行了研究。 (4)分析研究了几种常用智能推理方法和相似性度量方法的特点,结合控制类柜体机电产品的自身特点,对智能推理技术在控制类柜体机电产品知识重用中的应用进行了研究,综合“基于范例的推理”、“基于规则的推理”和“模糊推理”三种推理方法,提出了一种控制类柜体机电产品设计知识重用的混合推理模型和推理步骤。 (5)以电器开关柜产品设计为例,给出了面向个性化定制的设计知识重用的基本方法。介绍了低压电器开关柜配置设计系统和高压电器开关柜配置设计系统的功能、特点、运行流程和基本的配置设计方法。在研究了电器开关柜配置设计知识重用原理及步骤基础上,给出了一个HXGN-12型电器开关柜的配置设计及知识重用的应用案例。
【图文】：
柜、程控机柜是信息产业的重要组成部分；电器开关柜是输的设备，我国电能的 80%左右都是通过低压成套开关设备提规划的十六个重要领域也全都离不开电器开关柜。目前这类经形成了年产值超千亿元的产业规模。此外，这类产品在产设计方法等方面具有极其相似的特性。因此，研究这类产品计知识的重用问题具有重要的经济意义和学术意义。服务器机柜Server Cabinet电气柜Electrical Cabi网络机柜Network Cabinet电子机柜Electronic Cabi开关柜Switchgear设备控制柜Control cabinet
柜体一般作为整体部件按标准化、系列化和通用化进行设计，形成标的、具有一定通用性的柜体。柜体式结构具有增强安全防护、电磁屏蔽、削弱备工作噪音、减少设备地面面积占用的优点。其中，标准机柜广泛应用于计算网络设备、有/无线通讯器材、电子等设备的叠放。标准机柜的结构主要包括基框架、内部支撑系统、布线系统、通风系统。对于一些高档机柜，还具备空气滤功能，提高精密设备工作环境质量。很多工程级的设备的都采用 19 寸的机柜准机柜，19 寸标准机柜外型有宽度、高度、深度三个常规指标。常见的成品 19机柜深度为 500mm、600mm、800mm。图 2.2 所示为某电器开关柜柜体，图 所示为某型号的标准机柜柜体，图 2.4 所示为某柜体主要钣金结构分解图。② 内部功能部件：柜体机电产品的主功能是电力分配、控制或网络通信功等，主要依靠内部配置的各种电气、电子功能部件来实现。柜体机电产品的电气电子功能部件一般是外构标准的接插件，因此，产品设计时重点是考虑各种电气电子功能部件的组合配置问题，，包括功能组合、参数匹配、接口匹配以及其它户需求匹配等。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH122
本文编号：2668228
【图文】：
柜、程控机柜是信息产业的重要组成部分；电器开关柜是输的设备，我国电能的 80%左右都是通过低压成套开关设备提规划的十六个重要领域也全都离不开电器开关柜。目前这类经形成了年产值超千亿元的产业规模。此外，这类产品在产设计方法等方面具有极其相似的特性。因此，研究这类产品计知识的重用问题具有重要的经济意义和学术意义。服务器机柜Server Cabinet电气柜Electrical Cabi网络机柜Network Cabinet电子机柜Electronic Cabi开关柜Switchgear设备控制柜Control cabinet
柜体一般作为整体部件按标准化、系列化和通用化进行设计，形成标的、具有一定通用性的柜体。柜体式结构具有增强安全防护、电磁屏蔽、削弱备工作噪音、减少设备地面面积占用的优点。其中，标准机柜广泛应用于计算网络设备、有/无线通讯器材、电子等设备的叠放。标准机柜的结构主要包括基框架、内部支撑系统、布线系统、通风系统。对于一些高档机柜，还具备空气滤功能，提高精密设备工作环境质量。很多工程级的设备的都采用 19 寸的机柜准机柜，19 寸标准机柜外型有宽度、高度、深度三个常规指标。常见的成品 19机柜深度为 500mm、600mm、800mm。图 2.2 所示为某电器开关柜柜体，图 所示为某型号的标准机柜柜体，图 2.4 所示为某柜体主要钣金结构分解图。② 内部功能部件：柜体机电产品的主功能是电力分配、控制或网络通信功等，主要依靠内部配置的各种电气、电子功能部件来实现。柜体机电产品的电气电子功能部件一般是外构标准的接插件，因此，产品设计时重点是考虑各种电气电子功能部件的组合配置问题，，包括功能组合、参数匹配、接口匹配以及其它户需求匹配等。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH122
【引证文献】
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1 严键;大规模定制环境下零件工艺重用方法研究[D];重庆大学;2012年
本文编号：2668228
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