基于GIS的产品全生命周期管理技术研究

基于GIS的产品全生命周期管理技术研究

胡光忠[1]2004年在《基于GIS的产品全生命周期管理技术研究》文中指出制造业是国民经济的支柱,采用先进的计算机技术、网络技术、通讯技术、信息技术改造和提升传统产业,是企业求生存和发展的重要途径。现代企业处于全球化和信息化的经济环境中,迫切需要企业利用信息技术来构筑一条透明的、通贯产品全生命周期的业务流程。结合现代企业生产现状和未来发展趋势,本文对基于GIS的产品全生命周期管理技术进行了较为深入的研究,建立了面向全生命周期产品模型,提出了面向全生命周期产品流技术的概念及理论,应用产品流技术构建了基于GIS的产品全生命周期管理体系结构,并对系统实现方法和应用进行了研究。 本文首先介绍了产品全生命周期管理相关理论与方法的概念和特点,指出产品全生命周期管理是企业信息化的重要发展方向。 其次,本文建立了支持分布式管理的多视图产品模型,详细论述了面向对象产品/事件/资源/约束/组织/路径主模型结构及其多视图的实现方法。在此基础上,提出产品流的概念并建立了产品流模型。产品流是对产品生命活动的抽象表示,也就是对产品模型的进一步的集成和统一。产品流以产品在企业中的生产活动为主线来建立,将企业的物流、资金流、信息流及其相关过程和应用集成起来,从而实现业务过程的集成、业务过程自动化。 第叁,本文分析了产品全生命周期管理的信息模型。针对目前实现全生命周期管理常用方法的局限性,提出了基于产品流理论的生命视图管理与产品数据管理相结合的产品生命周期管理的方法。产品全生命周期管理覆盖了产品生命链的各个环节的管理,产品生命视图直观形象地表达清楚产品的生命状态,为产品生命周期管理提供了信息载体,并将这些信息无缝集成起来。 第四,本文详细论述了基于产品流理论的产品全生命周期管理的系统设计和基于GIS技术的系统实现方法。结合现代企业的网络运作模式,建立基于四川大学工学硕士论文C/s和Bls相结合的PLM系统的体系结构。本系统由应用功能、用户管理和数据管理叁大功能模块组成,应用功能包括基础数据管理、产品库管理、图档管理、产品配置管理和产品生命视图管理五个子模块。这些功能基本满足了企业的现代化信息集成与管理需要。运用Gls强大的图层管理特性,通过图形对象将属性数据与空间数据统一起来,实现了PLM系统可视化管理。 最后,本文详细介绍了采用nelphi语言工具和Mierosoft SQL Server数据库开发的,针对Windows系统平台的基于GIS的工业换热器PLM系统,文中详细论述了系统的详细功能、程序开发过程和界面设计。关键词:PLM产品流GIS产品主模型生命视图管理

李旭[2]2012年在《复杂装备MRO服务的若干关键技术研究》文中指出当前,社会活动频繁,人们消费增长,导致环境负荷不断增长,污染日益严重。产品服务系统作为一种实现经济可持续发展的方法而产生。它将企业的价值链向后端的服务环节延伸,通过增值服务使产品在减小资源消耗和环境影响的条件下尽可能地发挥社会效益。MRO是在产品生命中期阶段所进行的各种维护、维修、大修和运行等服务活动的总称,需要完整体系的技术进行支撑。本文结合浙江省重点优先主题项目“现代制造服务关键技术研究与应用”,对复杂装备MRO服务中的若干关键技术进行了深入研究,并以汽轮机制造企业为应用对象,验证了技术的研究成果,开发出了完整的MRO服务管理信息系统。第一章阐述了产品服务系统的研究背景,指出了对产品服务系统及其MRO服务进行研究的意义,并回顾和分析了国内外相关领域的研究状况。在此基础上,提出本文的研究内容和结构。第二章分析了MRO服务的概念、在产品生命周期中的地位和作用以及服务的主要业务内容,并系统地研究了MRO的体系结构、集成模型和支持技术体系,指出其中的关键技术,为后续研究指明方向和重点。第叁章详述了复杂装备MRO服务中远程故障诊断技术的内涵、内容、作用及需求,并根据MRO服务特点建立了远程故障诊断系统的结构和业务模型,提出了基于产品型号管理监测配置和基于振动信号分析进行故障诊断的方法。第四章建立了派工调度中业务对象和业务流程的模型,并根据派工的原则和方法,结合遗传算法和评价方法,建立多目标决策模型,智能选派最佳的人员团队去执行MRO任务。最后进行了模拟试验,验证了算法的可行性。第五章研究了GIS的特点和实现技术,并将其应用于MRO对象定位和信息跟踪管理中,为企业MRO信息管理提供了一种更加直观清晰的方式。第六章将上述理论和技术方法系统地应用于汽轮机制造企业,详述了复杂装备MRO服务管理系统的设计思想、功能模块及开发过程,验证了技术的应用。第七章总结了论文的研究工作和创新点,并对后续的研究工作进行了展望。

邱世超[3]2015年在《面向长距离引水工程全生命周期信息管理的GIS与BIM结合技术研究与应用》文中研究说明长距离引水工程不仅能够缓解乃至彻底解决我国目前存在的水土资源不相匹配和时空不均匀等严重问题,而且还可以带来水力发电、防洪、航运、养殖的综合效益;但是传统的工程管理模式已经不能够满足引水工程建设过程中存在的线路跨度长、投资大、参与方多、建设周期长的特点。本文将工程全生命周期理念下的信息集成管理模式应用到长距离引水工程建设过程中,并基于该管理模式下的GIS和BIM技术,研究并实现了GIS模型与BIM模型的深度融合。最后运用上述理论方法开发了长距离引水工程GIS-BIM全生命周期信息集成管理系统,本系统可贯穿工程全生命周期建设各个专业应用领域,为长距离引水工程建设提供实时高效地决策支持。具体研究工作概括如下:(1)文章首先引入全生命周期管理和信息集成理论,并以此为基础对BLM(建设工程生命周期信息管理,Building Lifecycle Management)的基本内涵进行论述;其次从定义、特点、核心优势叁个角度重点阐述了实现BLM理念的核心技术—BIM(Building Information Modeling);最后将上述理论应用到长距离引水工程建设过程中的信息化管理领域,以期解决信息流失严重、工程设计效率低、信息共享水平不足等问题。(2)GIS(地理信息系统,Geographic Information System)技术强调的是对地理空间数据的获取、存储、处理、传输等一系列操作,具有极强的空间综合分析能力;从叁维地形表面建模和建筑物叁维建模入手,构建3DGIS场景,模仿真实空间环境,在此基础上可进行地理信息显示和空间分析。(3)GIS侧重于整合及管理工程外部环境信息,BIM关注的则是项目本身所有阶段的信息,GIS与BIM各自的特性促使二者进行应用集成;本文从二者的数据模型存储标准、集成模式以及数据集成方法论述GIS与BIM的集成机制。(4)基于应用地理信息系统Skyline提供的二次开发接口,将BIM应用集成到叁维可视化GIS平台,开发了长距离引水工程GIS-BIM全生命周期信息集成管理系统,并将其应用于某引水工程建设过程中。

王俊彦[4]2014年在《基于GIS和BIM的铁路信号设备数据管理及维护系统研究与实现》文中进行了进一步梳理随着中国铁路的不断建设,铁路运营里程的大幅增加,运营速度飞速提高,对铁路建设质量、效率和信号设备运行的安全性及可靠性的要求也在不断提升。国内目前修建了很多高速铁路,这些高速铁路由于设计、施工周期所限,资源浪费严重等问题,对铁路项目在保质保量的前提下能够高效率完成的需求越来越强烈。同时,新一代高速铁路采用的信号设备比较先进,高速铁路在白天运营时禁止维修维护人员进场,晚上给的天窗时间相对普速铁路来说也大为减少,因此对能够直观反映铁路现场的维护软件需求也更加急切。本文运用了组件式GIS开发技术和BIM的概念,开发了基于GIS和BIM的铁路信号设备数据管理及维护系统。本系统作为铁路全生命周期中的一个部分,创建了一个直观可视的数据管理和维护平台,达到了优化工程的设计及施工,提高工程的品质,实现资源合理利用最大化,提高工作效率,提升管理水平的目的。首先,本文报告了项目的研究背景,然后在国内外BIM技术在建筑工程中应用现状的基础上,对BIM技术应用到铁路中的基本理论进行了研究,提出了GIS和BIM的集成和融合能给铁路带来的巨大的价值。其次,阐述了GIS和BIM的概念及其应用,其中主要介绍了系统开发过程中用到了组件式GIS技术和系统开发中用到的BIM体系下的相关软件。再次,介绍了系统中数据的获取来源和方式,并对其中用到的关键技术进行了简要的描述。然后,结合我国铁路项目中各单位的不同需求,整理了业务流程和数据流程,分析和设计了系统的总体结构、功能模块、数据库。最后,在系统的实施阶段,采用的开发环境为Visual Studio2010,运用C#高级编程语言做前台开发,SQL Server2008做后台数据库开发。该系统主要包括可视平台、系统管理、计划及任务、台账管理、故障管理、统计查询、数据维护和视图八个子功能系统。经过认真的分析与设计,铁路信号设备数据管理及维护系统的投入使用后取得了良好的预期效果,具有的功能能够满足铁路局所提出的业务需求。总的来说,该系统改变了铁路设计、施工和维修维护中信息化程度低、协同性差、作业效率低、安全保障低、管理混乱的作业模式,实现了铁路项目的快速化、高效化、节能化,同时满足了铁路运输安全的需求。

杜成波[5]2014年在《水利水电工程信息模型研究及应用》文中研究表明水利水电行业发展至今,在水利水电工程全生命周期过程中仍然存在以下几方面亟待解决的问题:(1)信息在工程全生命周期各阶段流失严重;(2)工程项目设计效率低;(3)信息共享管理水平低;(4)信息的使用与表达没有有效地反馈工程。本文在对水利水电工程项目特点深入研究的基础上,旨在建立适用于水利水电行业的水利水电工程信息模型及其实施框架,针对信息模型的建立、共享管理和使用等叁个核心环节的实施过程进行研究,构建起以水利水电工程信息模型为核心的信息集成与存储、信息模型协同设计、信息模型共享管理和交互转换、以及信息模型使用与反馈的理论方法体系。为实现上述目标,本文从以下几个方面开展了研究工作并取得一些成果:(1)构建水利水电工程信息模型建立的理论方法体系,开发了基于水利水电工程信息模型的协同设计平台提出以专业信息模型、专业信息模型子模型以及构件信息模型为核心的水利水电工程信息模型信息的分类、编码理论及存储方法,以实现信息在工程生命周期各阶段多维度的集成;提出基于参数化特征建模、构件库以及模型模版库的水利水电工程信息模型几何数据的快速建立方法;研究了云平台下以水利水电行业协同工作组织结构和协同设计工作流程为核心的水利水电工程信息模型协同设计理论。基于上述研究,构建起水利水电工程信息模型建立的理论方法体系,并在此基础上,研发了服务于设计单位、基于水利水电工程信息模型的协同设计平台。(2)探讨水利水电工程信息模型共享管理的实施方法,开发了水利水电工程协作共享平台探讨以模型信息共享管理和信息模型交互、转换为核心的水利水电工程信息模型共享管理的实施方法,并在此基础上,通过对现有商业协同办公软件的开发,研发了服务于水利水电工程各参与方、以水利水电工程信息模型为核心的协作共享平台。(3)探讨以动态安全信息模型为核心的水利水电工程信息模型使用与反馈的实施方法①提出基于实测信息和贝叶斯修正技术的动态施工进度修正预测方法,和动态施工进度状态向设计信息模型的动态映射方法,实现水利水电工程动态施工进度信息模型的建立。②研究建立监测仪器参数化构件库和水利水电工程建筑物及岩体安全监测量的时序分析预测模型,实现水利水电工程动态安全监测信息模型的建立。③研究建立施工状态(包括施工进度状态和施工条件)与数值仿真分析模型之间的动态映射关系,进而提出结构安全动态仿真方法,实现水利水电工程动态结构安全数值仿真信息模型的建立。④基于动态结构安全数值仿真信息模型,运用叁维动态可视化开发技术,提出了水利水电工程结构安全与施工进度状态耦合动态可视化方法,将工程动态施工进度面貌及其对应的结构安全状态以动态结构安全数值仿真信息模型为载体进行连续、动态叁维可视化展示,反馈指导施工。(4)建立碾压混凝土重力坝叁维全尺度结构安全与进度耦合动态仿真及可视化方法,开发了碾压混凝土重力坝结构安全与进度耦合动态仿真及可视化系统将动态安全信息模型理论应用于碾压混凝土重力坝施工过程,提出碾压混凝土重力坝叁维全尺度结构安全与进度耦合动态仿真及可视化方法,并基于有限元分析软件平台和动态可视化技术,开发了碾压混凝土重力坝结构安全与进度耦合动态仿真及可视化系统。工程实例应用表明,该系统能够快速、方便地为决策者提供拟定施工方案下坝段群全过程结构安全与进度状态和信息的动态、连续变化以及安全控制指标信息的可视化跟踪分析,为全面把控坝段群施工过程的结构安全和进度提供数据支持。

许南茜(XU, Nancy)[6]2017年在《GIS与BIM结合技术在化工园区规划中的应用》文中进行了进一步梳理化学工业园区是现代化学工业为适应产品消费区或原料产地、国际集约化和效率产物。近年来随着物联网技术、数字化及信息化技术的飞速发展,数字化工园区、智慧化工园区逐渐兴起。如何充分利用计算机、数字化、信息化技术推动化工园区规划设计、实施及运维全过程的定量化、可视化和科学化发展成为化工园区规划设计的研究热点。GIS作为传统空间信息技术,在化工园区规划设计中已取得了许多优秀的研究成果。已有的研究中,GIS在园区选址、功能分区、交通干道以及主要管线规划设计等应用中发挥了重要作用。此外,结合GIS对技术还可以有效地对园区进行运维监管以及事故救援,如通过对火灾蔓延、多米诺效应等进行模拟可以有效帮助制订应急救援方案。由于,化工园区的规划设计既包含宏观方面的选址也包含更细粒度的人工建筑物的详细设计。因此,随着应用的深入,GIS在化工园区规划设计中暴露出以下问题:1.侧重于描述宏观空间信息,缺乏深入建筑内部细节描述;2.侧重于描述地理要素的几何信息,缺乏规范化的材质、尺寸信息;3.侧重于描述现有的地理环境,对规划设计支持不友好;4.缺乏完整全生命周期跟踪设计及后期辅助运维支持功能。BIM(Building Information Modeling)是一种新兴的空间信息技术,可以提供规范化的人工建筑物详细数字化信息模型。自被提出以来,BIM在国内外的建筑设计领域掀起了一股BIM热。从空间信息角度而言,BIM技术弥补了GIS长期缺乏详细室内空间信息方面的缺陷。因此,通过结合GIS与BIM技术,有望可以全方位地构建数字化工园区的空间信息模型,全面位支持化工园区的规划设计工作。此外,借助BIM技术中全生命周期管理的特性,可以支持整个化工园区进行建设施工、后期运维的信息化管理。本文采用“理论+案例”模式探讨了GIS和BIM结合技术在化工园区规划设计、施工及运维中的应用点、优势及应用前景。本文第一章绪论部分主要阐述了现代化工园区发展暴露的问题,需要运用GIS与BIM结合技术弥补现存的不足,指出结合GIS与BIM结合技术支持化工园区规划设计的必要性和可行性;第二章分别阐述了GIS、BIM、化工园区、智慧化工园区的概念与内涵;第叁章阐述GIS与BIM结合技术指出了其优势;第四章案例分析为主,以湖北省应城市化工园区规划设计以及后期的运维管理为例来介绍GIS与BIM结合技术在园区中的应用。

郑路[7]2008年在《数字化盾构隧道数据组织及管理研究》文中研究指明数字化盾构隧道是数字地下空间与工程的一个分支,是针对于盾构隧道工程的数字化。盾构隧道工程全生命周期数据繁多、流程复杂,难于组织和管理,不便于相关人员利用。全文以面向盾构隧道的工程树为逻辑基础,挂接不同阶段的数据分类模型,实现数字化盾构隧道数据的组织和管理。本文首先对盾构隧道工程全生命周期数据进行分析。盾构隧道工程全生命周期各阶段面临着不同的任务,各阶段信息化服务的重点不同,盾构隧道的数据应分类存储、统一管理。数字化盾构隧道的数据的组织与管理应面向盾构隧道。本文建立了盾构隧道的分级模型,通过父子关系组织为树状结构。所建立的工程树管理模型是对盾构隧道面向对象的组织和描述,它为数字化盾构隧道各功能模块操作数据提供了一个统一的逻辑模型。通过工程树上的每一个盾构隧道工程构成元素组织不同阶段的数据分类模型,实现了对数字化盾构隧道数据的组织和管理。在该数据管理模型的组织下,数字化盾构隧道实现了内部数据的集成;模型通过信息挂接的方式,可实现可视化的数据管理服务;该数据框架还对网络共享和互操作提供了支持。最后结合上海长江隧道工程数字化进行了原型系统的开发。

常磊[8]2016年在《基于BIM的大木建筑遗产信息管理平台实现技术研究》文中认为中国大木建筑遗产风格独特,具有丰富的历史、文化、艺术价值,但目前建筑遗产保护工作未能充分考虑大木结构的建筑特点,尤其在信息化和科学管理手段不断发展的时代,对建筑遗产的运维管理水平有待进一步提升。研究从建筑遗产保护要求的升级以及京津冀地区文化遗产协同保护的需求出发,分析将BIM技术应用于建筑遗产信息管理的可行性与必要性,提出创建基于BIM的建筑遗产信息管理平台,并对其实现技术问题进行研究。通过对建筑遗产运维管理需求的调研与梳理,将建筑遗产信息管理平台的功能框架分为基础数据、共享服务、业务应用、综合决策四个层级,介绍了运维管理过程中主要的业务流程与信息管理内容,作为提出技术框架的条件依据。以此为基础,梳理出实现以上功能需求的技术要求,并以此为标准对GIS与BIM技术进行对比分析,说明其在建筑遗产领域的使用现状。结合以上研究,以及信息管理学、物流学等领域的专业知识,得出建筑遗产信息管理平台的系统技术框架,并对平台中承担主要作用的平台系统技术、GIS技术、BIM技术以及数据库的功能职责分别进行了说明。通过实例建模过程,进一步探讨建筑遗产信息管理平台的细节问题,总结了建筑遗产参数化建模过程中的阶段模型的创建方法、体系化建模规则与流程,根据信息种类与实际信息管理需求确定了模型构建精度的控制要点,对不同功能层级内信息管理的具体实现方案进行了说明。根据建筑遗产信息之间的关联性以及平台信息存储方式,创建了对不同信息对象进行编码的具体规则。由此,结合理论探讨与实际应用,搭建出一套切实可行的大木建筑遗产信息管理平台理论框架,为我国大木建筑遗产进行更科学的档案记录、运营、维护、管理和展示提供帮助。

叶森[9]2017年在《基于CAD数据的建筑物叁维建模方法研究》文中提出近年来,随着计算机、虚拟仿真、大数据、云存储、物联网等技术不断取得突破,国内外对于智慧城市的建设呈现出井喷式增长。建筑作为城市的核心组织单元,传统的以二维平面表示建筑的方式已经不能满足人们对于建筑室内外一体化管理和分析的需要。许多学者分别从BIM和GIS领域中关于建筑物叁维模型的标准进行研究,提出基于BIM+GIS的建筑物室内外一体化表达方法。本文分别从BIM行业的开放标准IFC(Industry Foundation Classes)和地理信息行业的开放标准City GML出发,研究BIM+GIS的建筑空间信息模型,探索从建筑的平面CAD数据出发,完成建筑空间信息模型的几何、语义、拓扑、属性的信息构建。最后通过一个园区智能管理系统的实例,验证建筑空间信息模型的应用设想。本文的研究主要分为叁个部分:第一,建筑模型的理论研究部分。针对与建筑物的叁维模型表达,本文分别从BIM行业的国际标准交换格式IFC和地理信息行业的国际交换标准City GML出发,对于建筑从几何、语义、拓扑、属性的四个层次研究对比。从概念和逻辑的角度设计建筑空间信息模型。将BIM中详细的建筑语义和属性信息引入建筑空间信息模型设计,对建筑的空间组成进行描述,并将地理信息中的空间拓扑连通关系引入建筑空间信息模型,弥补建筑的空间拓扑关系缺失。实现对建筑的空间和信息的全方位描述;第二,模型的构建部分。针对设计的建筑空间信息模型,本文从传统的平面CAD数据出发,首先对CAD数据的简化算法进行研究,其次对研究对象的特殊建筑部件进行族模型构建,最后在Revit上实现对建筑物的室内外模型的构建。并根据研究对象的特点,将模型的空间进行抽象,通过编码的方式实现建筑的空间包含关系,并在ArcGIS上实现对空间连接关系进行构建;第叁,建筑模型的应用部分。针对设计的建筑空间信息叁维模型,从BIM+GIS的角度,设计建筑模型应用场景。并利用Unity3D引擎,基于构建的叁维模型,开发了一个园区智能管理系统。通过虚拟漫游、环境模拟、资产管理、量算分析、施工模拟、应急预案等六大功能,实现对建筑模型进行室内外一体化的漫游浏览、室内外物体的空间量算、建筑部件的查询、监控信息调用、施工进度模拟、应急预案展示等,从应用层面对模型的设计进行验证。

万晶晶[10]2015年在《住宅园区地下管网BIM技术应用研究》文中研究指明随着计算机技术和信息化技术在各个领域的快速发展,建筑信息化必然是建筑业发展的目标,BIM技术是在这个背景下产生的。BIM技术在全球被广泛推广,借鉴BIM技术在建筑MEP的管线综合应用优势,将BIM技术和理论运用到地下管网的建设中,可以有效解决目前国内在地下管网建设与运维管理中存在的各种问题。采用BIM技术可以实现地下管网从规划设计、施工指导到运维管理等全生命周期的信息化、精细化管理。本文主要工作如下:首先,介绍和总结了目前我国在地下管网工程建设与运维管理过程中存在的各种问题以及地下管网的布线原则。其次,介绍了BIM技术的特征,剖析了BIM技术在地下管网建设中的优势与价值。采用BIM技术不仅能实现管线的叁维模型可视化、管线碰撞检测、管线优化设计以及可视化技术交底,还能够协调各管线部门进行协同工作,合理布线、施工以及运营维护管理。通过BIM技术对地下管网工程各阶段的数据信息的采集,可以实现后期管网的数字化管理。最后,基于楚世家住宅园区地下管网工程实例,应用BIM技术对园区地下管网的进行规划设计、施工指导、运营和维护管理。在工程建设的各个阶段充分展示BIM技术的特点和优势,来探讨BIM技术在地下管网建设应用中的可行性。基于BIM的叁维管线模型可视化功能能够正确、直观地反映出各专业管线在地下空间的分布状况与几何关系。同时,BIM强大的数据库管理功能可以实现地下管网的信息化、智能化、数字化管理。还分析了BIM技术和GIS技术在地下管网中的应用,两种技术优势的相互融合必然是建设数字城市的发展趋势。

参考文献:

[1]. 基于GIS的产品全生命周期管理技术研究[D]. 胡光忠. 四川大学. 2004

[2]. 复杂装备MRO服务的若干关键技术研究[D]. 李旭. 浙江大学. 2012

[3]. 面向长距离引水工程全生命周期信息管理的GIS与BIM结合技术研究与应用[D]. 邱世超. 天津大学. 2015

[4]. 基于GIS和BIM的铁路信号设备数据管理及维护系统研究与实现[D]. 王俊彦. 兰州交通大学. 2014

[5]. 水利水电工程信息模型研究及应用[D]. 杜成波. 天津大学. 2014

[6]. GIS与BIM结合技术在化工园区规划中的应用[D]. 许南茜(XU, Nancy). 武汉工程大学. 2017

[7]. 数字化盾构隧道数据组织及管理研究[D]. 郑路. 同济大学. 2008

[8]. 基于BIM的大木建筑遗产信息管理平台实现技术研究[D]. 常磊. 北京交通大学. 2016

[9]. 基于CAD数据的建筑物叁维建模方法研究[D]. 叶森. 电子科技大学. 2017

[10]. 住宅园区地下管网BIM技术应用研究[D]. 万晶晶. 武汉理工大学. 2015

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