基于PDM平台企业产品并行设计的系统集成研究

基于PDM平台企业产品并行设计的系统集成研究

王建涛[1]1999年在《基于PDM平台企业产品并行设计的系统集成研究》文中提出产品数据管理(product data management)是近几年发展起来的一门用来管理所有与产品相关的信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和过程(包括过程定义和管理)的技术。 并行工程是一套并行设计产品及其相应制造和支持过程的系统化方法,是一种面向现代制造业的新型企业组织管理理论,是一条旨在通过协同技术和资源集成,提高产品质量、降低生产成本、缩短上市时间的工程和制造哲理。 基于PDM平台来研究和发展制造自动化的新技术并使企业的各个环节、各种资源、各种组织沿着产品生命周期中的信息诞生、信息变化、信息转移共同协调地、有序地、准确地在大系统的轨道中运行,以达到快速、优质、高效、低耗的目标,这正是我国乃至世界上先进国家在制造业中不断探索和追求的方向和目标。 本文作者在导师方明伦教授的指导下,面对企业在推行先进技术的过程中出现的突出矛盾,在PDM平台上,系统地研究了如何在产品设计过程中采用并行工程思想进行产品设计并行化的方法和策略,提出并解决了一系列并行设计中的问题和难题。本文为并行工程在企业中的应用探索了一条新的思路,使得企业的信息集成、过程集成和人的集成最终得以实现。 经过全面分析阻碍企业发展的现状和症结: ①研究了PDM与并行设计的关系模型,理清了PDM各模块与并行设计各个活动之间的关系。1999年上海大学博士学位论文 ②提出了以PDM为并行设计的单源数据库(si ngle sourceofProduct database),建立了并行工程的多学科小组工作模型. ③由于产品是实现PTQCs中的首要对象,而BOM是定义和跟踪产品信息的技术文档,通过扩展的BOM模型可以包含与产品有关的数据和过程,本文从产品数据的转换和BOM视图之间的一致性、完整性比较入手,提出了可实施的方法,经动态优化分配协作任务,把产品数据转换到并行设计的框架中.在研究了过程集成的任务模型基础上,实现了产品并行设计的过程集成,以及任务的规划、发放、状态监控和任务更改等并行设计过程集成的关键技术. ④在研究分析了异构计算机集成环境的基础上,实现了异构应用系统在并行设计过程中的封装、接口和集成.全文提出了以构型管理实现变型设计和面向并行设计的工程更改管理的模型和方法,以生产指令跟踪为手段实现监控,为工程更改提供了有效的依据. ⑤研讨了产品数据管理的版本模型和混合型版本管理的实现方法策略.以TQCS为目标,理顺信息,组织信息.建立了集中的信息通道,为企业建立现代化生产模式提供了理论依据和实现方法. 全文提出的论点、制定的策略、研讨的模型和方法均以上海鼓风机厂、华宝空调器厂、上海飞机制造厂、新加坡生产力和制造自动化委员会(PSB)为实施对象,并取得了理想效果.

赵国强[2]2007年在《基于PDM的注塑模具开发管理技术研究》文中认为随着市场经济的全球化和塑料制品的广泛应用,对注塑模具的设计与制造的要求也越来越高。面对激烈的市场竞争,模具制造业广泛应用CAx/DFx等技术来提高自身的竞争力,但这些计算机辅助技术都是独立体系,彼此之间缺乏有效的信息共享和利用,就形成所谓的“信息孤岛”,使模具企业产品开发各阶段产生的数据信息难以在各部门之间正常流动。产品数据管理(Product Data Management,PDM)就是在企业对信息管理的迫切要求下产生并发展起来的。PDM以软件技术为基础,以产品为核心,实现产品数据信息、过程、功能的集成管理,其实施对企业实现信息集成、提高管理水平具有巨大的意义。本文在分析模具行业现状、PDM应用现状及模具企业实施PDM意义的基础上,结合注塑模具企业的特点,提出了基于Windchill平台的注塑模具PDM系统的体系结构,并研究了其功能模块。针对注塑模具企业产品信息管理的需要,构筑了一个数据管理平台对产品信息进行支持和维护,方便组织产品设计,完善模具产品结构,及时方便地共享设计、制造所需的大量的存档数据和相关的产品信息,有效地实现了模具产品的文档管理和产品结构与配置管理;为了满足注塑模具企业产品开发过程集成的要求,通过建立过程管理平台PDM系统来管理产品整个生命周期过程,组织并协调开发过程中设计审批、变更及相关人员的任务等,最终实现模具开发过程中的工作流程、工程变更和项目管理:通过探讨应用集成的集成方式和集成内容,给出企业应用集成的框架,最终提出了面向注塑模具企业的PDM系统集成方案,并对模具开发中的相关工具初步实现了功能集成。

王晓红[3]2003年在《并行工程与产品广域协同开发的研究和实践》文中认为并行工程与产品广域协同开发是近些年来出现的一种产品开发模式。它的出现引起了工业界、学术界,甚至政府部门的高度重视。普遍认为,并行工程与产品广域协同开发的应用可以有效地提高产品的创新、研制和开发能力,保证国内企业领先于世界先进的制造领域。因此,对并行工程与产品广域协同开发理论的研究和实践具有重要而深远的意义。同时,也是作者此次行文的主要目的。 本文共分成了五个主要的部分,分别是面向协同产品商务的并行工程理论、并行工程使能工具的研究、产品并行开发过程及其管理、并行工程在企业中的实施和广域协同平台在企业中的实践。在实施和实践的过程中,通过总结实施的经验对并行工程与产品广域协同开发的研究方法和内容做了进一步的拓展。 首先,针对全球化竞争所引起的并行工程活动范围的变化,提出了面向协同产品商务的并行工程理论。通过构建以虚拟专用网为基础的、能够融合所有与产品开发相关资源的设计平台(X2D),实现了产品广域协同、并行开发的目的。 在分析并行工程使能工具的过程中,论证了在产品设计阶段进行制造资源计划的可行性,提出了DFRP(面向制造资源计划的设计)的概念,从而扩展了并行工程使能工具的研究范围。目前,该理论已经得到许多研究人员的认可,相关研究论文和成果也已获得美国工程索引(EI)的检索。 此外,该部分还研究了面向装配设计的基本理念及其分析手段上的一些不足,提出了基于X2D平台的可视化DFA的研究思路。在研究评价体系时,对面向装配的设计和面向制造资源计划的设计建立了基于约束的多层次模糊评价体系。 鉴于产品并行开发过程建模和管理的重要性,在分析目前常用的过程建模技术的基础上,结合面向对象分析方法,提出了一种基于规则的面向对象过程建模技术。其中,引入了对象作业图和过程执行规则等理论。在任务规划优化方面,结合设计结构矩阵法,引入了视图状态的概念,使之对迭代和动态的过程有了更好的支持。 最后,本文给出了并行工程和产品广域协同开发平台在企业中的实施案例。首先,从并行工程在企业中实施的一般策略入手,以上海鼓风厂有限公司实施上海大学博士学位论文并行工程与产品广域协同开发的研究和实践11并行工程的目标为约束条件,从三个方面分析了并行工程在企业的实施过程中所需解决的关键技术,即:基于PDM的并行集成框架系统的实施、并行工程产品设计过程管理机制和并行工程使能工具的实施原则等。其次,以某集团公司实施产品广域协同开发平台为例,分析了产品广域协同开发在企业中实施的技术方案。 本文的完成得益于两个关键项目:国家高技术研究发展计划“863/C加S”重大关键技术项目攻关—上海鼓风厂有限公司“并行工程”成果应用工程)和某集团公司构建广域协同平台项目,这些项目为论文提供了理论研究和实施平台。并行工程应用和产品广域协同开发平台构建的实践证明,文中提出的理论和解决方案是有效的、成功的。 目前,上述专题已经成为制造业信息化建设的研究重点和热点。随着研究的深入和问题的逐步解决,必将使并行工程的理论和应用向深度和广度拓展。在当今制造业全球化的新形势下,使我国制造业向自动化和实用化方面迈进。 需要指出的是,本文所提出的一些理念尚有不够完善、甚至有不正确的地方存在,希望在日后的研究中做进一步的勘正。

毛军波[4]2001年在《现代集成制造环境下基于PDM的CAPPTool系统研究与开发》文中研究指明本文针对现代集成制造系统的需求,进行基于PDM的CAPPTool系统的研究与开发,目的在于为企业实用CAPP系统生成提供工具软件和设计平台,同时对面向现代集成制造的可视化、虚拟化工艺规划进行了探索研究,提出了VⅡPP(Visual and Virtual Process Planning)的思想,作为对基于PDM的CAPPTool系统的发展。 本论文课题来源于上海市科学技术发展基金项目“面向产品对象的CAD/CAPP数据管理系统”和上海市科学技术发展基金项目“基于PDM的CAPPM系统研究开发”。本文是作者结合上述实际课题,兼顾理论研究与工程实践,总体规划,分步展开,重点突出,从理论、方法、探索研究和应用实践四个层面上进行初步研究的点滴成果和工作总结。 本文在理论上,通过对CAPP研究与应用现状的分析,结合现代集成制造哲理及其相关方法与技术发展趋势,阐明了CAPP研究中存在的主要问题,论述了CAPP自身的发展趋势。根据CAPP技术原理的一致性和CAPP系统的开发模式,提出了CAPPTool方法原理,在分析PDM系统体系结构的基础上,对松散耦合式、接口式和功能集成式三种集成方案进行分析比较,确定功能集成作为基于PDM的CAPPTool系统的集成方案,确立了系统的设计思想。 本文在方法上,进行基于PDM的CAPPTool系统体系结构研究与实现,确定了包括用户界面层、功能层和数据层的三层结2001年上海大学博士学位论文构体系,综合利用外壳框架、功能预构件和二次开发工具作为系统的实现方法.面向PDM系统对象,在PDM平台上分别进行CApProul系统的工艺知识库、工艺数据库和制造资源库的设计与实现,将PDM系统功能融人CAPPFool系统的外壳框架或功能预构件进行工艺设计功能、面向产品的工艺信息管理系统和智能化工艺输出系统进行设计和实现,并引人马尔科夫链理论进行加工序列生成算法的研究. 本文在探索研究上,将可视化、虚拟化原理应用到工艺规划系统中,提出了V nPP的思想,作为对基于PDM的CAPPn均1系统的发展.针对V llPP系统的功能需求,对系统的总体方案和体系结构进行了研究,并重点论述了虚拟平台构造和可视化工艺分析技术. 本文在应用实践上,确立了包括实用CAPP系统原型构造、原型系统完善和系统维护三个阶段的CApFn刃1系统工程化实施体系.以上海汽车齿轮总厂为应用案例,分析企业的间题所在和应用需求,在对企业进行PDM实施的基础上,由CAPPn力1系统构造出SAGWCApp系统,验证了基于PDM的CAplyn幻1系统的可行性和有效性.

郑军[5]2009年在《气钉枪产品开发流程重组技术的研究与应用》文中研究说明随着现代先进制造技术的发展及市场竞争的加剧,企业产品开发和创新能力已成为企业的核心竞争之一,因而如何运用现代设计技术和控制管理技术,去重组产品开发流程,缩短产品开发周期,提高企业创新能力和开发能力,增强企业的竞争力。这是制造企业自身发展的要求,也是本文研究的重点和目的。本文在分析研究已有的企业产品开发流程成果以及PDM系统中的工作流过程管理和数据版本管理的基础上,依据业务流程再造、先进制造技术等相关理论对产品开发任务的分散以及开发活动模型、产品开发流程模型及共享模式、流程重组过程控制管理及集成交互、支持协同型的产品数据管理的关键技术等四个方面进行了深入系统的研究,并探讨了将PDM中的工作流技术和版本管理技术运用于产品开发流程重组过程中的过程控制与集成方法,进而建立一个协同型的产品开发流程重组的系统环境。主要研究内容如下:1.阐述了产品开发流程重组、协同开发、PDM工作流过程管理等相关技术的现状、作用和发展趋势。研究了流程重组技术及其使能技术的基本理论、原理和方法。2.建立了气钉枪产品的开发流程重组设计和任务描述分散原则;提出了基于协同型的产品开发任务分散以及分散过程模型;构建了开发流程活动模型和框架体系结构并提出了协同型数据共享模式;提出了多层次协同开发流程模型;建立了协同型的开发流程重组过程和气钉枪产品开发基本流程。3.分析了气钉枪重组流程的开发进程及组织形式;建立了开发流程重组过程状态转化和信息交互模式;提出了基于进程的协同型流程重组过程管理模型并通过PDM系统进行实现和应用;提出了基于PDM的产品开发项目管理过程和控制过程模型并建立了项目-过程集成模型。4.以某企业的气钉枪产品开发为例,分析企业开发流程重组的需求分析、产品数据分析;建立了流程重组PDM系统的功能需求及描述;构建了该PDM系统功能框架、设计流程和各个子系统流程的规划设计;提出了协同型的PDM系统以及各个子系统间的数据传输模型;完成了整个协同型的流程重组PDM系统平台相关功能的二次开发,实现了该PDM系统与整个平台、各个子系统及应用软件和数据库的集成。最后,通过在企业的实际运行验证了该PDM系统在气钉枪产品开发流程重组过程的的可行性和实用性,并对全文做了总结以及对后续工作做了展望。

戴昌武[6]2004年在《多过程建模与产品数据管理》文中指出激烈的市场竞争和用户对产品不断提高的个性化需求使得产品更新越来越快,这就对企业产品开发提出了更高的要求。在有限资源(设备、人员)条件下,如何在单位时间内开发出更多低成本高质量产品是企业提高竞争力的关键。为此,企业必须引入新的管理思想和技术,实现多产品并行开发。目前,对多产品并行开发过程MPCDP(Multi-Product Concurrent Development Process)尚缺乏系统研究。本文在理论上将多产品并行开发过程描述为多个层面上的多过程问题,给出了对MPCDP的较为完整、统一的多视图模型描述;然后在各个层次上深入研究了解决多过程问题的相关理论和方法;最后给出多过程问题在PDM中的解决方案及具体工程实施实例。论文工作具体在以下几个方面展开:1.MPCDP中多过程问题的多视图模型描述。首先分析了MPCDP中多过程问题的层次关系,然后在任意一个层次上,抽取出对该层次上多过程问题全面的视图表述;在此基础上,形成对MPCDP中多过程问题的统一的二维表述模型。更进一步,探讨了多视图之间的关系模型,即以过程视图为核心,其它四个视图(组织、资源、功能、信息视图)为辅助的、相互之间映射与引用的关系模型。2.多产品开发任务调度问题的描述及简化实现。建立了完整的多产品开发任务调度问题的数学表达,并分析了该调度问题的复杂性,探讨了其可行的简化解决方法:基于交货期算法的任务优先级调度、考虑人员工作效率的“任务/人员”优化分配调度、以人员为主动的动态任务均衡调度。3.产品并行开发过程建模及实现。建立了产品并行开发过程的集成多视图模型;探讨了产品开发过程上下游阶段之间的触发时间T0模型;在更细层次上探讨了产品开发过程中某一个阶段(某一个过程)内的多步骤并行性及其在PDM中的实现方法。4.论文最后给出了上述多过程建模指导下的PDM系统工程实施实例。通过项目管理实现多产品并行开发,结合并行工程思想,在PDM集<WP=4>成平台上实现产品的并行开发过程,通过工作流程管理实现过程中的多步骤并行,从而解决MPCDP中多过程问题。本论文工作是在西北轴承股份有限责任公司PDM系统实施项目支持下进行和完成的。

王俊[7]2008年在《基于并行工程的注塑产品开发模式研究》文中进行了进一步梳理并行工程是一项新兴发展起来的技术,它通过在产品设计阶段充分考虑与制造有关的约束,全面评价产品设计和工艺设计,并提供改进的反馈信息,从而保证产品设计、工艺设计和制造一次成功,可以有效缩短产品开发周期、提高产品质量、降低开发成本。本文针对目前注塑产品开发过程中存在的弊端,对并行工程的理论和实际应用进行了深入的研究。在理论方面,本文阐述了并行工程的产生、关键技术和实施方法;介绍了PDM的概念、体系结构,论述了PDM与并行工程的关系;应用并行工程理论对注塑产品开发过程中的并行性进行了研究;基于图论和设计结构矩阵知识,对注塑产品并行开发流程进行规划,并对组织结构进行了重组。在实践方面,结合实际注塑产品开发项目,将并行工程应用于电脑机箱面板设计中。所做的主要工作有:基于PDM软件Pro/INTRALINK架构了支持并行工程的产品数据管理系统,并根据现有情况进行了定制和集成;在PDM环境下使用CAD软件进行注塑产品及模具的并行设计,并应用CAE软件对设计过程进行反馈,从而建立了一种对产品及其相关过程进行并行、一体化设计的系统化工作模式。最后,对全文的研究工作做了总结,给出了主要研究成果与结论,指出了需要进一步研究的方向。

张云玲[8]2005年在《面向并行工程的CAPP系统研究》文中研究说明随着技术的突飞猛进,市场的繁荣与多样化,TQCS成为了企业追求的目标,推进技术革新已成为不可阻挡的趋势。CAPP系统(Computer Aided Process Planning)作为产品设计制造过程的桥梁,更加不容被忽视,因此企业对CAPP技术提出了更高的要求,企业要求CAPP具有通用性与集成性,同时提高其柔性度,实现CAPP的智能化与网络化等。随着并行工程思想的提出,人们开始意识到将并行工程哲理引入CAPP系统,能够满足企业对CAPP系统所提出的要求,为企业带来巨大的经济效益。 本文在对相关理论深刻理解的基础上,对面向并行工程的CAPP系统进行了详细研究,主要内容如下: 结合CAPP的发展趋势及其所存在的问题,对CAPP技术、并行工程和产品数据管理中涉及的理论及其支撑技术进行了详细的分析,引出了将并行工程与CAPP相结合的概念。通过对传统设计过程的分解,对并行CAPP的集成模型、信息流模型及其体系结构进行了研究。 对并行CAPP系统中的工艺决策进行了详细研究,从零件信息模型、工艺信息模型和规则模型入手,分析了多工艺方案的实现过程,并根据企业对产品设计制造的要求指标,采用模糊综合评判的方法对多工艺方案进行了优先选用的排序;实现了并行工程对工艺设计柔性化的要求,为工艺设计人员进行工艺决策提供了参考。 针对并行CAPP设计过程中的资源配置问题,结合企业的静态和动态资源状况,分阶段进行了资源的配置,实现了工艺设计与资源之间的紧密连接,保证了工艺设计的实时性;同时运用并行设计过程中的支撑环境与使能技术PDM,给出了基于PDM的CAD/CAPP集成框架与信息模型管理系统,详细讨论了PDM在并行设计过程管理中的运用,为设计数据与设计过程的统一、实时管理提供了保证。

孟鹏[9]2008年在《基于并行质量工程的产品设计方法研究》文中认为产品设计开发的质量决定了产品的固有质量,因此质量保证的重点应由制造、检验等后期阶段转移到产品设计开发的早期阶段,在设计开发阶段就全面把握产品全生命周期各个阶段的质量要求和质量目标,把一系列质量保证工具与设计系统并行有机集成,实现面向质量的顾客需求驱动的产品开发模式,以及对产品设计质量信息的管理与共享。本文以制造业产品设计过程为研究对象,对产品设计阶段如何深入应用并行质量工程进行了研究,并在基于并行质量工程的产品设计方法上完成了以下研究工作:1.构建了并行质量工程的体系结构,并对支持并行质量工程的关键设计技术进行了分类研究。2.分析了并行质量工程的核心技术质量功能展开(QFD)和失效模式与效应分析(FMEA)的集成可行性,构建了QFD和FMEA的集成模型。3.对并行质量工程的产品设计特点进行了概括,研究了QFD和FMEA的集成对设计质量规范性文件PPAP的支持性关系,提出了基于并行质量工程的产品设计流程。4.构建了产品设计质量在产品数据管理系统(PDM)平台上的管理系统框架,并分别从设计质量信息的管理、设计控制过程的管理及设计质量工具的集成三个方面研究了产品设计质量的信息化管理。

张洁[10]2009年在《面向并行工程的产品开发过程的研究》文中认为并行工程(Concurrent Engineering)是近年来新出现的一种产品开发模式,是一种集成地、协同地设计产品的系统化工作方式,而产品并行开发作为并行工程理念的最好实践方式,对于企业有效快速的响应市场,提高核心竞争力有着重要的意义。产品并行开发过程是系统化工作方式的集中体现。因此,有效地组织与管理产品并行开发过程,是企业成功实施并行工程的关键。产品数据管理(ProductData Management)作为并行工程实施的平台,是近几年出现的一种新的哲理与技术。它以产品信息和过程为中心,科学合理的对企业业务过程、产品信息和过程进行管理,其核心思想是数据共享、人员协同、过程优化和减少企业瓶颈。本文在分析产品并行开发过程的现状和发展趋势的基础上,研究了产品并行开发过程的相关关键技术。首先分析了产品并行开发过程的特点,指出了过程建模的相关要求和目的。并提出了以过程视图为核心的基于多视图的产品开发过程模型。详细分析了组成模型的过程视图、组织视图、产品视图、资源视图、约束视图的内涵及其在模型中的作用,并列举了两个小实例进行阐述。研究了多视图之间的联系,总结了多视图之间一致性保护的原则。其次,利用关键路径法,结合绘制网络图的方法,对过程模型中的活动进度安排进行了分析,并着重以时间一成本优化为目的,通过例予来进行实际的优化与阐述。最后,根据当前昌河汽车某车型开发过程中的工作特点,介绍了集成多视图模型在并行开发中的实现,昌河多层次IPT团队的实现,昌河PDM系统体系与其权限控制,以及在新车型开发中引入并行开发的应用成果。

参考文献:

[1]. 基于PDM平台企业产品并行设计的系统集成研究[D]. 王建涛. 上海大学. 1999

[2]. 基于PDM的注塑模具开发管理技术研究[D]. 赵国强. 山东科技大学. 2007

[3]. 并行工程与产品广域协同开发的研究和实践[D]. 王晓红. 上海大学. 2003

[4]. 现代集成制造环境下基于PDM的CAPPTool系统研究与开发[D]. 毛军波. 上海大学. 2001

[5]. 气钉枪产品开发流程重组技术的研究与应用[D]. 郑军. 浙江工业大学. 2009

[6]. 多过程建模与产品数据管理[D]. 戴昌武. 清华大学. 2004

[7]. 基于并行工程的注塑产品开发模式研究[D]. 王俊. 江苏大学. 2008

[8]. 面向并行工程的CAPP系统研究[D]. 张云玲. 昆明理工大学. 2005

[9]. 基于并行质量工程的产品设计方法研究[D]. 孟鹏. 天津大学. 2008

[10]. 面向并行工程的产品开发过程的研究[D]. 张洁. 兰州理工大学. 2009

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