0 引言
日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),要求機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)趨向于更快、更好、更新的設(shè)計(jì)模式。在當(dāng)前迅速發(fā)展的三維建模技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的積極推動(dòng)下,大型復(fù)雜產(chǎn)品的研制生產(chǎn)模式由傳統(tǒng)的瀑布式串行方式逐漸向并行化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)跨組織協(xié)同、分布式團(tuán)隊(duì)和設(shè)計(jì)資源分散性的特點(diǎn),研究面向大型復(fù)雜產(chǎn)品的并行式網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)方法已經(jīng)成為產(chǎn)品跨時(shí)間、跨空間、多學(xué)科設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)型式固化程度高或相似件較多的產(chǎn)品引入?yún)?shù)化設(shè)計(jì)技術(shù),使得快速設(shè)計(jì)更加切實(shí)可行。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)和參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究,并取得了不少成果。為解決復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中信息、資源共享與集成問題,提出了一個(gè)面向服務(wù)的、開放式的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái);結(jié)合多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)優(yōu)化理論,提出一個(gè)基于SORCER的面向復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng),并給出了系統(tǒng)的架構(gòu)以及工程軟件工具封裝與集成為服務(wù)的方法;基于產(chǎn)品信息模型進(jìn)行設(shè)計(jì)信息的通信與交流;依托PDM環(huán)境,基于參數(shù)化布局模型特征實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì);描述了異域異構(gòu)分布式協(xié)同設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型、環(huán)境模型、過程模型與集成模型;結(jié)合參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù),通過用戶交互的形式,實(shí)現(xiàn)多用戶實(shí)時(shí)狀態(tài)下多點(diǎn)協(xié)同設(shè)計(jì);研究了支持變型設(shè)計(jì)的產(chǎn)品建模方法和參數(shù)傳遞結(jié)構(gòu);在零部件級(jí)的參數(shù)化技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合層次型數(shù)據(jù)表技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品級(jí)三維參數(shù)化模型進(jìn)行聯(lián)合驅(qū)動(dòng)。但是,從總體上講,針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)過程的相關(guān)研究還不夠深入,存在以下問題:
(1)設(shè)計(jì)過程信息共享程度低、傳遞速度慢,且多為靜態(tài)信息;
(2)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)繁多,協(xié)同交互方式種類較多,尚難以提供一個(gè)廣普的構(gòu)建方法;
(3)單機(jī)運(yùn)行模式、集中求解的研究較多,分布式并行驅(qū)動(dòng)求解的相關(guān)研究相對(duì)較少;
(4)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)與參數(shù)化設(shè)計(jì)沒能有機(jī)地結(jié)合起來。
針對(duì)以上不足,本文在已開發(fā)的面向多用戶的鑄造起重機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,提出了以“多客戶端/單服務(wù)器/多工作站”(Multi Client Single Server Multi Workstation,簡(jiǎn)稱C/S/W)為工作模式,以輔助開發(fā)的Message信息模塊為各端實(shí)時(shí)通訊的工具,構(gòu)建了基于分布式并行驅(qū)動(dòng)求解的參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)模型。以鑄造起重機(jī)小車架設(shè)計(jì)過程為例,對(duì)其進(jìn)行逐層分解,劃分參數(shù)等級(jí),動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的提交設(shè)計(jì)參數(shù),完成參數(shù)化模型驅(qū)動(dòng)、參數(shù)化有限元分析、到產(chǎn)品圖紙生成的自動(dòng)化一體設(shè)計(jì)。
1 參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)
1.1 分布式模塊化設(shè)計(jì)
針對(duì)一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題的不同方面所涉及到不同領(lǐng)域的專門知識(shí),它們不可能為一個(gè)單一的設(shè)計(jì)者所精通。因此一個(gè)設(shè)計(jì)問題的不同方面,可以由這些在不同學(xué)科方面具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的人或機(jī)構(gòu)來解決。定義一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題,可以在客戶需求的驅(qū)動(dòng)下,根據(jù)質(zhì)量機(jī)能展開原理(QFD)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能分解成一系列模塊化子問題。如不同型號(hào)、不同工作級(jí)別、不同起重量、不同跨度的鑄造起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)具有較高的相似性,各個(gè)組成部分具有獨(dú)立的功能。根據(jù)功能及結(jié)構(gòu)獨(dú)立性原則,按照“產(chǎn)品—部件—子部件”的模式可以分解為橋架、附屬結(jié)構(gòu)、小車架等若干子問題,如圖1所示。
圖1 鑄造起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)模塊劃分
根據(jù)模塊相似性原則,對(duì)每一個(gè)子問題設(shè)計(jì)模塊接口(接口草圖、接口尺寸),按照既定的編碼規(guī)則進(jìn)行模塊編碼。每個(gè)模塊代表著設(shè)計(jì)問題的一部分,通過公共程序解決其共性問題,編制部分程序解決其特性問題,交互式的對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)和方法進(jìn)行操作和管理。各個(gè)設(shè)計(jì)模塊對(duì)一個(gè)共享的產(chǎn)品信息模型共享,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的通信和交互。
1.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)
參數(shù)化設(shè)計(jì)是以幾何關(guān)聯(lián)約束、尺寸約束、結(jié)構(gòu)特征約束為技術(shù)基礎(chǔ),包括對(duì)結(jié)構(gòu)形式相似的系列三維模型的主動(dòng)尺寸直接修改使其他從動(dòng)尺寸間接更新而得到的三維模型,與三維模型參數(shù)相同的有限元分析校核,與三維參數(shù)化模型相關(guān)聯(lián)的工程圖的視圖比例、位置、尺寸、序號(hào)、注釋、BOM表等相關(guān)信息的自動(dòng)更新與優(yōu)化調(diào)整,以及工藝信息統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容。遵循分步建模、對(duì)稱建模、模板最大化等原則,采用采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的布局草圖裝配方法,建立全息參數(shù)化模板,將幾何信息和非幾何信息全部用參變量進(jìn)行動(dòng)態(tài)表征。采用基于逐層分解、分級(jí)驅(qū)動(dòng)的原則,如圖2所示,即按照產(chǎn)品的分解層次,以“零件—子部件—部件—產(chǎn)品”的順序,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級(jí)的參數(shù)化變型設(shè)計(jì)。
圖2 驅(qū)動(dòng)原則
1.3 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)
網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)是指在廣域網(wǎng)環(huán)境下,分布在異地的設(shè)計(jì)人員,在基于計(jì)算機(jī)的虛擬協(xié)作環(huán)境中,圍繞同一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù),承擔(dān)相應(yīng)的部分設(shè)計(jì)任務(wù),并行、交互、協(xié)作地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)方法。平臺(tái)的構(gòu)建涉及到用戶的并行工作過程、用戶訪問控制以及沖突消解的解決方案,其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
支持多用戶依托該平臺(tái)進(jìn)行并行交互式的工作,用戶根據(jù)客戶端平臺(tái)可以自主的設(shè)計(jì)新產(chǎn)品,提交部件參數(shù),直接通過平臺(tái)完成部件設(shè)計(jì)任務(wù)。服務(wù)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品文檔,實(shí)時(shí)接收與維護(hù)數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)能夠同步更新,有條不紊的工作。參數(shù)化模型驅(qū)動(dòng)、有限元分析校核及工程圖優(yōu)化調(diào)整過程耗時(shí)較長(zhǎng),計(jì)算量較大,是設(shè)計(jì)過程的瓶頸所在。為了消除瓶頸點(diǎn)設(shè)定多臺(tái)工作站進(jìn)行并行求解計(jì)算工作,基于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫和同一個(gè)電子倉(cāng)庫,以項(xiàng)目為單位,將任務(wù)自由分配給請(qǐng)求的工作站,根據(jù)其運(yùn)算能力的強(qiáng)弱,實(shí)時(shí)獲取求解任務(wù),一旦任務(wù)執(zhí)行完成,出現(xiàn)空閑工作站,就自動(dòng)將尚未完成的任務(wù)重新分配,實(shí)現(xiàn)多臺(tái)工作站實(shí)時(shí)請(qǐng)求,并行驅(qū)動(dòng)求解的工作狀態(tài),最后將產(chǎn)品文檔檢入到電子倉(cāng)庫中。
2 分布式并行驅(qū)動(dòng)環(huán)境組成
2.1 運(yùn)行環(huán)境的體系結(jié)構(gòu)
基于客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server,C/S)架構(gòu)的應(yīng)用程序,具有較強(qiáng)的事務(wù)處理和數(shù)據(jù)處理能力,數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)性、完整性和保密性較高,但是面對(duì)不同的硬件設(shè)備,項(xiàng)目成員的不斷變化,C/S網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)適應(yīng)性很差,不能滿足這種變化要求;基于瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server,B/S)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在一定程度上大大簡(jiǎn)化了客戶端,即一個(gè)Web瀏覽器就可充當(dāng)客戶端的角色,但它在完成項(xiàng)目管理、權(quán)限分配、角色制定、任務(wù)分工等復(fù)雜的工作時(shí)又顯得非常困難。結(jié)合B/S和C/S各自的優(yōu)勢(shì),提出了如圖4所示的具有混合網(wǎng)絡(luò)模式的三層體系結(jié)構(gòu),依次是支撐層、功能層和用戶層。
圖4 運(yùn)行環(huán)境的體系結(jié)構(gòu)
(2)功能層
功能層由平臺(tái)服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層及應(yīng)用系統(tǒng)層組成。以平臺(tái)服務(wù)層為基礎(chǔ),分布式協(xié)同控制機(jī)制負(fù)責(zé)用戶通訊,信息交互傳遞;角色權(quán)限管理模塊給用戶分配角色,劃分任務(wù);產(chǎn)品信息模型共享保證不同用戶設(shè)計(jì)過程中信息的同步性;數(shù)據(jù)并發(fā)控制機(jī)制保證參數(shù)表數(shù)據(jù)的一致性和有效性;參數(shù)容錯(cuò)機(jī)制觸發(fā)實(shí)時(shí)監(jiān)控提交參數(shù)的合理性。以應(yīng)用服務(wù)層為核心,將客戶的需求參數(shù)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品模型結(jié)構(gòu)參數(shù),合理的確定產(chǎn)品模型結(jié)構(gòu),根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),編制設(shè)計(jì)計(jì)算程序,保證尺寸參數(shù)來源的可靠性,通過程序?qū)?shù)提交到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。以應(yīng)用系統(tǒng)層為輸出終端,與用戶層直接交互作為其顯示形式,設(shè)計(jì)計(jì)算與參數(shù)設(shè)置模塊構(gòu)成人機(jī)交互平臺(tái),模型驅(qū)動(dòng)與配置設(shè)計(jì)完成新產(chǎn)品模型的更新,有限元分析模塊用于對(duì)輸出結(jié)果的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)估,工程圖優(yōu)化調(diào)整模塊完成輸出圖紙的后期處理,保證圖紙的規(guī)范性和實(shí)用性,參數(shù)化文檔管理模塊依托PDM思想,以項(xiàng)目為單位,進(jìn)行文檔信息管理。
(3)用戶層
用戶層是集成設(shè)計(jì)平臺(tái)的最終體現(xiàn)形式。用戶通過人機(jī)交互界面向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提交設(shè)計(jì)參數(shù),交互界面具有良好的用戶信息提示,可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化式的操作。參數(shù)化設(shè)計(jì)文檔通過Checkin模塊檢入到PDM電子倉(cāng)庫,具有既定的版本方案和全生命周期解決方案,用戶通過PDM客戶端或PDM查閱器審閱文檔。
2.2 基于Message模塊的信息交互
通過輔助開發(fā)的Message信息模塊,實(shí)現(xiàn)信息共享,彼此通訊,工作指令順暢傳遞,指令或信息流向如圖5所示。具體通訊機(jī)制如下:
協(xié)同小組設(shè)計(jì)成員在客戶端工作組通過參數(shù)設(shè)置程序完成其所屬部件的參數(shù)設(shè)置、設(shè)計(jì)計(jì)算、有限元分析設(shè)置,并將設(shè)計(jì)參數(shù)提交到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中;數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)并更新部件參數(shù)表狀態(tài)值;工作站工作組循環(huán)遍歷項(xiàng)目狀態(tài)表特征值的變化情況,根據(jù)既定條件觸發(fā)程序工作,進(jìn)行參數(shù)化模型驅(qū)動(dòng)、參數(shù)化有限元分析校核、工程圖優(yōu)化調(diào)整和工藝信息統(tǒng)計(jì)等工作,生成產(chǎn)品數(shù)據(jù)文檔(三維模型、工程圖、BOM表、工藝信息表、分析報(bào)告等),通過Checkin模塊將其檢入到文件服務(wù)器的電子倉(cāng)庫中;此時(shí)對(duì)應(yīng)部件的參數(shù)表information字段值發(fā)生變化,表征產(chǎn)品數(shù)據(jù)文檔已經(jīng)生成并上傳至文件服務(wù)器中;設(shè)計(jì)人員通過PDMWW客戶端查閱或檢出所屬權(quán)限的產(chǎn)品數(shù)據(jù)文檔,進(jìn)行修改更新。其中客戶端工作組負(fù)責(zé)產(chǎn)品數(shù)據(jù)提交及文檔修改與檢閱;服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與維護(hù),產(chǎn)品文檔管理,并傳遞信息提示和工作指令;工作站主要負(fù)責(zé)參數(shù)化模型驅(qū)動(dòng)、參數(shù)化有限元分析校核和工程圖優(yōu)化調(diào)整,根據(jù)用戶的設(shè)計(jì)要求生成相應(yīng)的模型和工程圖,并將生成的產(chǎn)品文檔自動(dòng)檢入到文件服務(wù)器中。
圖5 基于Message信息模塊的通訊機(jī)制
3 參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)過程框架模型
基于上述設(shè)計(jì)思想,以某型號(hào)四梁四軌鑄造起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)為前期基礎(chǔ)模塊,利用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具Visual Basic 6.0,以SolidWorks 2011為三維設(shè)計(jì)平臺(tái),以MS Access2007、SQL Server 2000為數(shù)據(jù)庫管理軟件,以具有混合網(wǎng)絡(luò)模式的三層體系結(jié)構(gòu)為框架,搭建以“多客戶端/單服務(wù)器/多工作站”(C/S/W)為工作模式的面向多用戶的鑄造起重機(jī)參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)模型。主要包括:角色權(quán)限分配、三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫管理四個(gè)功能模塊,如圖6所示。下面逐一對(duì)其進(jìn)行介紹。
圖6 面向多用戶的鑄造起重機(jī)參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)模型框架
3.1 角色權(quán)限分配模塊
支持多用戶的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái),提供以項(xiàng)目為單位的操作文件讀寫權(quán)限控制,子項(xiàng)目可以從父組獲取相應(yīng)的操作權(quán)限,系統(tǒng)用戶只對(duì)某一個(gè)或某些項(xiàng)目具有可讀、可寫或讀寫權(quán)限,同時(shí)可以對(duì)具有相同設(shè)計(jì)權(quán)限的協(xié)同小組一次性賦予操作權(quán)限,所有的授權(quán)操作僅限于庫管理員pdmwadmin。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)面向客戶端工作組的鑄造起重機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)將用戶分為一般用戶、主任設(shè)計(jì)師、系統(tǒng)管理員、超級(jí)用戶,不同的用戶類型具有不同的操作權(quán)限。按照產(chǎn)品部件進(jìn)一步細(xì)分協(xié)同小組成員的設(shè)計(jì)權(quán)限,根據(jù)不同的圖標(biāo)來區(qū)分設(shè)計(jì)工程師所具有的操作權(quán)限。不同角色的用戶具有不同類型的操作權(quán)限,以主任設(shè)計(jì)師新建項(xiàng)目、分配設(shè)計(jì)人員為設(shè)計(jì)任務(wù)的起點(diǎn)。
3.2 三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊
以客戶需求驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ),根據(jù)行業(yè)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合企業(yè)需求,對(duì)產(chǎn)品功能模塊進(jìn)行詳細(xì)分析,根據(jù)質(zhì)量機(jī)能展開原理(QFD)實(shí)現(xiàn)功能模塊到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的映射;按照產(chǎn)品模塊劃分方法和原則,將鑄造起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)劃分為多級(jí)模塊,定義模塊之間的接口;根據(jù)模板最大化原則,采用布局草圖裝配和動(dòng)態(tài)全息模型的方法建立參數(shù)化模型模板和工程圖模板;編制關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)計(jì)算程序(強(qiáng)度、剛度校核計(jì)算)。在Visual Basic 6.0編譯環(huán)境下,建立求解計(jì)算對(duì)象的人機(jī)交互界面,編制后臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算程序,將各種計(jì)算常數(shù)、公式以及一些經(jīng)驗(yàn)值均用參數(shù)變量進(jìn)行表征出來并寫入到設(shè)計(jì)計(jì)算模塊中。協(xié)同小組成員根據(jù)圖形界面動(dòng)態(tài)更新設(shè)計(jì)參數(shù)表(部件參數(shù)表、系統(tǒng)數(shù)據(jù)表等),對(duì)工作站發(fā)出工作指令。
3.3 參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊
以模板圖紙為依據(jù),合理劃分零部件的參數(shù)等級(jí)(一級(jí)參數(shù)、二級(jí)參數(shù)等)以及主從關(guān)系,并確定其合理的參數(shù)變化區(qū)間和結(jié)構(gòu)變化空間,確定整機(jī)及各零部件之間的約束關(guān)系、關(guān)聯(lián)尺寸和尺寸傳遞方向;添加全息模型的幾何信息與非幾何信息,并且與圖紙相關(guān)聯(lián);定制參數(shù)設(shè)置界面(人機(jī)交互界面),并添加二維、三維動(dòng)態(tài)預(yù)覽功能,用于動(dòng)態(tài)提交設(shè)計(jì)參數(shù);開發(fā)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)程序、參數(shù)化有限元分析程序(命令流文件編制、產(chǎn)品數(shù)據(jù)導(dǎo)入、分析結(jié)果導(dǎo)出、計(jì)算書生成等)以及工程圖優(yōu)化調(diào)整程序(視圖位置調(diào)整、視圖比例調(diào)整、尺寸位置調(diào)整、零件序號(hào)調(diào)整、注釋類調(diào)整、懸空內(nèi)容刪除等),生成新模型并對(duì)其進(jìn)行同參數(shù)有限元分析校核,根據(jù)校核結(jié)果判斷是否進(jìn)行工程圖優(yōu)化調(diào)整,合理則調(diào)優(yōu)出圖,否則重新提交或修改設(shè)計(jì)參數(shù);將產(chǎn)品數(shù)據(jù)文檔通過Checkin模塊檢入到電子倉(cāng)庫,進(jìn)行版本控制和全生命周期管理。
3.4 數(shù)據(jù)庫管理模塊
以MS SQL Server 2000與MS Access 2007為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理軟件,將所有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)參數(shù)表、標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)表、工藝信息統(tǒng)計(jì)表、有限元分析參數(shù)表以及設(shè)計(jì)知識(shí)都存儲(chǔ)在服務(wù)器同一數(shù)據(jù)庫HRCraneDB_2011中。涉及到數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)表創(chuàng)建、數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)并發(fā)處理和數(shù)據(jù)容錯(cuò)與容災(zāi)等功能模塊。為了避免出現(xiàn)誤讀、誤寫、不完整和不一致的產(chǎn)品數(shù)據(jù),采取事務(wù)處理和鎖機(jī)制的方式控制用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫訪問。
4 工程實(shí)例應(yīng)用
以某型號(hào)四梁四軌鑄造起重機(jī)小車架的設(shè)計(jì)過程為例,簡(jiǎn)要說明面向多用戶的鑄造起重機(jī)參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)在機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用。小車架通過臺(tái)車組或車輪架運(yùn)行在橋架的主梁軌道上,承載著起升機(jī)構(gòu)及小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)量的權(quán)重系數(shù)組織項(xiàng)目,分配協(xié)同小組成員的工作,配置工作環(huán)境及硬件設(shè)施,成員之間通過Message信息模塊相互通訊,依托系統(tǒng)相互調(diào)用或借鑒彼此的設(shè)計(jì)文檔。以不同的基本參數(shù)為界限,分別創(chuàng)建不同的項(xiàng)目和產(chǎn)品,以項(xiàng)目為單位組織設(shè)計(jì)任務(wù),通過角色權(quán)限設(shè)置模塊將設(shè)計(jì)任務(wù)細(xì)分到部件分配給協(xié)同小組成員,如A負(fù)責(zé)小車架總裝參數(shù)的確定、B負(fù)責(zé)小車端梁的設(shè)計(jì)、C負(fù)責(zé)定滑輪組梁的設(shè)計(jì)、D負(fù)責(zé)卷筒組梁的設(shè)計(jì)、E負(fù)責(zé)電機(jī)梁的設(shè)計(jì)、F負(fù)責(zé)運(yùn)行機(jī)構(gòu)支架、車輪架、起升減速器座子的設(shè)計(jì)、G負(fù)責(zé)審核、H負(fù)責(zé)會(huì)簽等等。
通過客戶端工作組動(dòng)態(tài)設(shè)置小車架的裝配尺寸及各部件的位置尺寸,各個(gè)子部件根據(jù)總參表讀取上級(jí)尺寸并設(shè)置其詳細(xì)尺寸,提交到各自參數(shù)表中,如tb_Main_T,其參數(shù)設(shè)置界面如圖7所示;同時(shí)定義用于有限元分析的相關(guān)參數(shù)(材質(zhì)、單元類型、網(wǎng)格劃分方式等)存儲(chǔ)在相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中;實(shí)時(shí)遍歷項(xiàng)目狀態(tài)表及部件參數(shù)表,向閑置待命的工作站發(fā)出工作指令,設(shè)計(jì)任務(wù)合理分配到各工作站,并行完成驅(qū)動(dòng)運(yùn)算任務(wù),包括生成新的三維模型,如圖8所示,對(duì)其進(jìn)行同參數(shù)有限元分析校核,根據(jù)分析結(jié)果判斷是否要對(duì)工程圖進(jìn)行調(diào)優(yōu),并將產(chǎn)品文檔檢入到PDM電子倉(cāng)庫中。
圖7 小車架總裝參數(shù)設(shè)置界面
圖8 驅(qū)動(dòng)后小車架總裝模型
5 結(jié)束語
本文將分布式模塊化設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)等方法有機(jī)地結(jié)合起來,提出了具有混合網(wǎng)絡(luò)模式的MCSSMW體系架構(gòu),基于Message信息模塊構(gòu)建了面向多用戶分布式并行驅(qū)動(dòng)的參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)過程模型。根據(jù)鑄造起重機(jī)結(jié)構(gòu)型式固化程度高的特點(diǎn),開發(fā)了面向多用戶的鑄造起重機(jī)參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)。依托該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)“參數(shù)提交—設(shè)計(jì)計(jì)算—模型驅(qū)動(dòng)—有限元分析校核—工程圖優(yōu)化調(diào)整”的一體化設(shè)計(jì)。該方法的應(yīng)用與推廣能夠顯著提高起重機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率達(dá)三倍以上。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題:基于C/S/W的參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)研究
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