CIMSNET支持的敏捷制造模式研究

现代集成制造系统网络（CIMSNET）是由国家科委和CIMS主题组组织建立的一个多子网集成的应用网络体系。文章描述了该网支持的信息获取与发布、远程教学与监控、制造服务网络化、合作设计开发等敏捷制造模式，并对相应的功能模型进行了研究。

企业实施CIMS应用工程的可行性论证方法研究

针对企业实施CIMS应用工程的可行性论证，阐述了企业实施CIMS应用工程进行可行性论证时企业现状分析的必要性、CIMS应用工程总体规划的重要性、CIMS应用工程实施的阶段性及CIMS应用工程实施的效益性，并在上海人民电器厂CIMS应用工程的可行性论证工作中进行了实践。

基于约束的虚拟装配技术研究

为了实现基于约束的虚拟装配操作,给出了虚拟环境中装配约束的统一表达方法,以及约束与自由度的等价关系和运动自由度的归约等,提出了一套虚拟装配中的约束处理算法。首先,利用装配关系自动识别算法,判断两个零件几何约束元素之间的位姿关系是否在给定的误差范围内;其次,使用定位求解算法,使主动体零件在满足已经确认约束的基础上,以最小的位姿调整量满足新约束;最后,提出了基于广义坐标系的运动导航算法,根据装配零件满足的约束对其运动进行引导。这些算法已经应用于集成虚拟装配环境的系统中,实践证明它们能很好地支持集成虚拟装配环境的约束处理,实现了虚拟装配过程与实际装配过程的高度统一。

虚拟环境下产品装配技术的研究与实现

为实现装配过程在虚拟环境中的映射 ,开发了一套虚拟装配系统 ,提出了虚拟装配系统的体系结构 ,对虚拟装配关键技术———虚拟手的建模、手势的定义和切换、虚拟手和零件的运动控制、实时碰撞检测算法、精确定位算法、图形用户界面以及虚拟装配过程的记录、编辑与反演等进行了研究 ,并给出了解决方案。在包围盒和凸包分解相结合碰撞检测算法的基础上 ,提出了基于“近似约束”和“碰撞定位”相结合的零件精确定位算法 ,大大减少了运算时间 ,提高了算法的效率。

企业信息化水平评价模型及方法的研究

在分析基于现代集成制造理念的企业信息化内涵的基础上,提出了贯穿企业信息化全生命周期的信息化水平评价模型,并采用多级模糊评价方法通过划分评价层次、设定权重系数,建立模糊评价矩阵从底层向高层依次评价得到信息化水平的综合评价结果,最后通过实例演示了评价过程。

虚拟装配环境中的装配模型表达技术研究

针对虚拟装配领域常用产品模型表达方法的信息完整性与操作效率之间的矛盾,提出面向过程的装配模型复合表达法,并应用于集成虚拟装配系统。该方法的装配模型主要包括层次结构的装配树模型、复合表达的零件模型、面向过程的约束模型和路径模型。零件采用B-rep、面片和凸包等3种模型复合表达。集成虚拟装配系统的测试结果表明,该模型表达方法能够满足虚拟装配过程的信息表达要求,并能较好地支持虚拟装配过程中的实时交互。

工程分析数据沉浸可视化的关键技术研究和应用

对工程分析数据进行可视化是产品设计师洞察所设计产品性能的有效途径,而目前的商品化CAE软件的可视化功能在交互方式存在局限性,用户难以感知大型复杂模型中较隐蔽的细节信息,从而大大约束了对产品和物理现象的观察。本文提出了一种创新的结合虚拟现实技术的工程分析数据可视化方法,将虚拟现实技术和工程分析数据的可视化有机结合起来,给出了该方法的实现原理并探讨了其中的一些关键技术,从而建立了各工程分析软件与虚拟现实环境之间的联系,最后在Powerwall虚拟现实系统上进行实例验证,并应用在工程实践中。

集成虚拟装配环境中的多约束导航技术研究

提出一种基于增量驱动和归约原理的多约束导航解算方法,该方法采用FOB的相对位姿变化量来驱动虚拟手、基于归约原理求解多约束运动导航,并将此方法应用于集成虚拟装配系统(IVAE)。实例表明,该方法能有效地处理FOB与虚拟手的位姿分离以及多约束作用下的运动导航问题。

虚拟企业中的工作流技术研究

虚拟企业是实现敏捷制造的组织模式 ,它融制造技术、现代信息技术和管理技术于一身 ,是未来企业的理想组织模式。来源于商业流程管理的工作流技术可以被有效地应用于虚拟企业中。本文论述了虚拟企业中工作流技术的机制及其带来的优势。

异地产品开发研究

在分析了异地产品开发的背景基础上 ,讨论了由于资源的分散性和环境的异构性 ,而造成异地产品开发在资源管理、信息调用、信息交互等方面的一系列问题。针对这些问题 ,提出了基于STEP、CORBA等的解决方案。论述了使用时间型工作流管理技术 ,对产品的开发过程进行统一的管理方法。

复杂产品分布式并行协同虚拟装配系统研究

为解决复杂产品异地协同设计中零部件数模验证和装配评审的困难,研究了基于网络的分布式协同虚拟装配技术,提出基于高层体系结构/运行时间框架的分布式协同虚拟装配方案,解决虚拟环境中的用户管理、操作协同和交互式装配操作等问题。以此为基础开发出了支持实时协同交互装配仿真的分布式并行协同虚拟装配系统,并以某汽车部分总成网络协同装配为例验证了该方案。结果表明,该方案可以实现复杂产品设计中的异地协同装配仿真与评审。

并行工程中基于约束的冲突检测研究

系统地分析了并行产品开发过程中检测冲突的策略 ,提出了以人为核心的非形式化方法和以约束管理工具为核心的形式化方法相结合的检测方法。之后 ,结合约束满足问题的求解技术 ,讨论了进行实时在线冲突检测的理论和方法 ,提出了改进的区间传播算法 ,并结合油泵产品开发过程中的具体设计问题 ,给出了区间传播算法的算例 ,证明该算法用于检测冲突还是非常有效的。最后给出了该方法在“并行工程关键技术研究”项目中的应用。

VR环境下的矢量场可视化交互感知技术研究与应用

提出了一种新的基于VR环境下的矢量场可视化的交互感知方法,将虚拟现实的交互技术和矢量场数据的可视化有机结合起来,给出了该方法的实现原理并探讨了其中的一些关键技术,用户可以通过三维跟踪设备、三维鼠标、数据手套等外设与矢量场数据进行自然交互,更快捷的发现并感知数据中感兴趣的或较隐蔽的细节部分,使许多抽象的、难于理解的原理和规律变得更容易理解。最后在Powerwall虚拟现实系统上进行实例验证,并应用在工程实践中。

交互式自行车模拟器中自行车动力学研究

交互式自行车模拟器是集动感及力觉提示、力学仿真以及计算机图形学等技术于一体的动感模拟器系统,自行车动力学仿真模块是其仿真软件系统的核心。本文从分析自行车动力学特点入手,提出了两个弱耦合的动力学子模型——稳定性模型和振动模型来描述自行车在复杂路况下的运动,并研究了在模拟器环境下模型关键输入数据的获取方法。

基于XML和MQSeries的ERP与电子商务集成研究

提出的基于ＸＭＬ和ＭＱＳｅｒｉｅｓ的中间件技术，可将ＥＲＰ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ）系统与电子商务系统有机结合起来，帮助企业轻松迈入电子商务时代。

虚拟现实环境下月球车运动仿真系统设计研究

虚拟现实技术的出现为月球漫游车的设计、优化等提供了新的有效手段。研究了在虚拟现实环境下基于物理的月球车运动仿真系统,设计并构建了系统的功能模块和体系结构。研究了相关几何模型的真实感建模、月球车运动仿真、实时碰撞检测、多通道立体渲染等支撑技术,据此设计开发了一种月球车运动仿真的原型系统,该原型系统可实现月球车在真实感凹凸月面上的运动仿真,支持鼠标、键盘与虚拟月球车进行交互,具有良好的真实感和沉浸感。

从CAD系统到集成虚拟装配环境的数据转换研究

为了完成产品模型从计算机辅助设计系统到集成虚拟装配环境的数据转换,提出了信息提取模型转换法,将计算机辅助设计系统中的模型数据转换分解为信息提取和模型转换两部分,通过计算机辅助设计系统的二次开发和模型转换,得到集成虚拟装配环境所需的模型数据信息。以圆锥破碎机的进料机构为虚拟装配对象,在集成虚拟装配环境中对数据转换结果进行了验证,结果表明,用信息提取模型转换法获得的转换数据完整准确,转换效果良好。

并行设计环境的 PDM 集成框架研究

从并行设计的特点引出对并行设计环境的要求，以及ＰＤＭ软件作为设计过程的支持工具从而引伸出ＰＤＭ集成框架的概念；通过分析当前ＰＤＭ软件的现状，提出结合最新计算机技术和相关领域技术的ＰＤＭ集成框架体系结构及构建并行设计环境的过程。

虚拟现实环境下交互式船舶装配序列规划研究

针对传统装配序列规划方法解空间大、模型简单的问题,提出了应用虚拟现实技术解决船舶装配序列规划问题的方法。该方法分为虚拟拆卸和方案评价两个阶段,分析了虚拟装配平台上进行虚拟拆卸的基本流程和关键技术———虚拟环境下的实体模型表达和基于装配约束的运动导航。建立了船舶装配序列评价模型,确定了零件重量、装配时间、装配稳定性和装配过程难度等面向手工装配的评价指标。最后,用某船舶机舱区域的规划实例进行了验证,结果表明该方法生成的装配序列对实际船舶装配生产具有指导作用。

CIMS环境下工程更改的管理与实现

在CIMS应用工程中 ,由于频繁的工程更改 ,造成流程和信息集成管理的困难 ,本文提出了工程更改管理的目标 ,分析了工程更改的组织管理和企业现状 ;通过分析CIMS环境下工程更改信息流向 ,提出了CIMS环境下工程更改管理与控制的策略 ;最后介绍了在不同的PDM