绿色机电产品集成化开发系统建模技术与应用研究

发布时间：2020-07-21 20:46

【摘要】： 绿色产品集成化开发是面向产品生命周期，在开发过程中引入资源和环境意识，在开发系统中集成绿色设计技术、方法和工具，用于获得功能、质量、成本、环境等性能综合最优的绿色产品的过程和方法，因此在资源短缺和环境破坏日益加剧的今天，已成为实现资源合理利用和可持续发展战略目标的重要技术手段之一。 本文在综合国内外相关研究的基础上，对绿色机电产品集成化开发的基础理论与技术方法进行了研究，着重就系统体系结构、建模，以及报废回收设计的产品应用模型和使能工具等进行深入的探讨。主要研究工作包括以下方面： (1) 提出了绿色产品集成化开发系统体系结构。在对现有产品开发系统体系结构比较分析基础上，提出了基于统一产品模型的绿色产品集成化开发的系统结构，并就系统软件开发策略等关键技术问题进行了研究。 (2) 建立了绿色产品集成化开发系统模型。论文在分析传统产品和绿色产品间的差异性和关联性的基础上，建立了绿色产品集成化开发系统的功能模型、信息模型和过程模型。针对绿色、集成和并行的产品开发特点，论文还对产品开发中的信息协调、过程冲突等关键技术问题展开讨论，提出了相应的信息协调和冲突解决方法。 (3) 建立了回收应用模型。借鉴装配模型建立方法，针对回收设计工具的特点，论文提出了面向对象的层次网络图回收应用模型，该模型通过信息映射机制，从产品集成模型中提取、变换几何、装配等信息，并按最适合于回收设计工具使用的方式组织，为DFD等工具的应用提供了信息存取机制。论文主要讨论了模型信息组织结构，并就模型的定义、实现方法和策略进行了研究。 (4) 实现了由集成模型到回收应用模型的信息映射。论文基于前面的系统建模研究，对产品集成信息模型中的主模型和回收应用模型所包含信息进行了数学描述；建立了由主模型到回收应用模型信息映射数学模型，该数学模型将整个变换过程分解成几个基本的映射函数，从而实现了对信息映射机制准确、详细的描述；论文最后还对信息映射机制的主要组成函数的算法和软件实现进行了讨论。 (5) 提出了完整的绿色产品可拆卸性设计方法。论文基于前面的系统建模研究，以具有强的实际应用和软件开发能力为目标，论文提出了一套完整的可拆卸性设计方法，包括基于工程语义的拆卸顺序规划、基于装配约束的方向推理和基于实验数据的可拆卸性评价算法，以及基于图表反馈的可拆卸性再设计方法。 (6) 开发了绿色产品集成化开发系统软件。论文按集成化开发思想，基于UG平台二次开发了绿色产品集成化开发系统软件；并就系统结构、软件开发中的关键技术作了着重讨论；最后还以空调器为例，对该软件、以及论文所提出的理论和方法进行了应用验证。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH122
【图文】：

和高等院校也相继开发了绿色产品设计工具，这方面也为设计人员提供了信息化设计手段，使产目标，从而为绿色产品的实施奠定了方法基础。工具，通过对这些系统分析可见，它们的体系结系结构三种类型。下面将对三类系统结构的特点，所需设计内容较多。早期绿色设计工具采用单使能工具，系统以孤岛方式存在，缺少同其它设卸性设计系统(DFDs，DesignforDisassembly该类结构进行分析。能为目标，基于系统所建立的产品拆卸模型，通，实现产品可拆卸性设计，从而发现产品结构等时的拆卸效率。息

.基于统一产品模型的集成结构该结构将各生命周期开发工具作为整体规划，产品开发基于统一产品模型，是实现系统高度集成和信息共享的方案181，如图2.2所示为系统结构示意。系统通过统一用户界面封装开发工具，构成产品集成化开发系统平台。不同用户基于该平台实施不同的产品开发内容，并通过产品数据管理实现开发平台与产品模型的交互，进而实现开发工具间的信息交换和产品开发过程的信息共享与集成。该结构系统的核心是统一信息结构、内容和存取机制的产品模型，它用于整个产品生命周期中的产品数据的交换、存储和归档。目前产品模型主要有系统专用产品集成模型和基于STEP标准的产品集成模型两类。前者如UG和Pro尼等系统的产品模型;而用STEP构建的模型是更高层次的产品集成模型，是实现真正意义的全生命周期产品开发的突破口和关键，也是目前产品模型研究的热点[0]。裘裘瓣集成魏发系统攀巷…鬓羹攀攀产产品集集成成模型型图2.2统一产品数据模型系统基于统一产品模型的集成结构，借助统一的包括产品生命周期信息的产品模型，建立了不同工具间的信息共享机制

2.基于统一数据管理模型的集成结构该集成结构基于产品数据管理(PDM，PreductDataManagement)技术，将多种功能软件集成在统一的PDM系统平台上，实现与产品相关的信息和过程集成管理[”】。如图2.3为基于统一数据管理模型的集成结构。产品开发系统以PDM系统为用户交互平台，系统数据库所存储的产品模型

【引证文献】

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本文编号：2764786