基于Web的模具動(dòng)態(tài)聯(lián)盟關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、通過研究國內(nèi)外模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，積極探索適合我國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式，將模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展放在制造業(yè)全球化背景下，引入現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新成果，結(jié)合多種先進(jìn)制造理論，提出采用模具動(dòng)態(tài)聯(lián)盟(MDA)的思路改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式，提升我國模具產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。利用分布式協(xié)同技術(shù)搭建模具企業(yè)的協(xié)作聯(lián)盟平臺(tái)，組建虛擬的模具生產(chǎn)集群，通過共享各自優(yōu)勢的模具設(shè)計(jì)人才資源和模具制造設(shè)備資源，使中小模具企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)群體協(xié)作，完成復(fù)雜的成

2、套模具生產(chǎn)任務(wù)，是本文研究的出發(fā)點(diǎn)。 MDA是中小模具企業(yè)提高敏捷性、提升競爭力的有效途徑。本文以基于Web的MDA為研究對象，重點(diǎn)研究動(dòng)態(tài)聯(lián)盟方式下實(shí)現(xiàn)模具分布式協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同工藝和網(wǎng)絡(luò)制造所涉及的關(guān)鍵支撐技術(shù)。 在MDA的組建技術(shù)方面，主要討論了盟員優(yōu)選問題、協(xié)同數(shù)據(jù)管理問題和專業(yè)網(wǎng)絡(luò)門戶技術(shù)。模具盟員選擇的約束條件復(fù)雜，對盟員能力的評定指標(biāo)眾多，其中既有定性指標(biāo)也有定量指標(biāo)，而且各評定指標(biāo)之間又有主次層級關(guān)系。因而

3、，模具盟員選擇屬于模糊多目標(biāo)決策問題，本文采用專家咨詢法(Delphi法)和層次分析法(AHP)相結(jié)合對模具盟員的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評判，實(shí)現(xiàn)模具動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的盟員優(yōu)選。 為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟環(huán)境下模具產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理，提出將傳統(tǒng)的PDM技術(shù)延伸至網(wǎng)絡(luò)，形成基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同數(shù)據(jù)管理(cPDM)，并對cPDM的相關(guān)開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了討論，描述了cPDM在MDA系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理功能以及實(shí)現(xiàn)模具數(shù)據(jù)協(xié)同管理的關(guān)鍵要素。 在服務(wù)平臺(tái)的搭建技術(shù)

4、方面，研究了目前主流的網(wǎng)絡(luò)門戶(Web Portal)開發(fā)技術(shù)，提出在通用門戶平臺(tái)中增加模具相關(guān)的支撐組件和協(xié)同工具，構(gòu)成專業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)門戶，即MDA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)。 在異構(gòu)模具CAD模型數(shù)據(jù)交換與共享方面，通過對比分析兩種交換模型，即專用接口模型和通用接口模型，指出在MDA中應(yīng)優(yōu)先選用通用交換模型。研究了適合通用數(shù)據(jù)交換的STEP中性文件建模語言，提出基于專業(yè)語義標(biāo)記的模具關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)快速提取方案，該方案可以在不改變STEP數(shù)據(jù)格

5、式、不擴(kuò)展圖元類型定義的情況下，利用STEP規(guī)范的特征命名機(jī)制直接嵌入模具專業(yè)語義標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的特征識(shí)別和提取。文中以一副典型的模具型腔三維STEP數(shù)據(jù)作為實(shí)例，詳細(xì)描述了該方案的實(shí)現(xiàn)過程及相關(guān)算法，并開發(fā)了Java APPLET樣例程序。 為了減小模具三維模型數(shù)據(jù)量，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，實(shí)現(xiàn)三維模型異地同步協(xié)同瀏覽，研究了三維模型的輕量化技術(shù)。通過對常用三維CAD軟件中的輕量化技術(shù)和國際組織制定的中性輕量化模型規(guī)范的研究，

6、本文利用各輕量化技術(shù)的API接口，將輕量化圖形數(shù)據(jù)解析內(nèi)核以ActiveX形式進(jìn)行集成，開發(fā)出集成的輕量化模型瀏覽器，供盟員脫離專業(yè)CAD設(shè)計(jì)環(huán)境，直接瀏覽多種格式的模具輕量化模型。 為了便于在MDA中將數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)和提取，研究了將模具中性數(shù)據(jù)交換模型STEP數(shù)據(jù)與輕量化模型Web3D數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，形成具有中性交換功能和網(wǎng)絡(luò)顯示功能的單一文件；開發(fā)了基于整體封裝集成方案的中間件，中間件利用XML DOM技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)封裝、解析、提

7、取與還原。 在模具協(xié)同設(shè)計(jì)方面，提出基于CAD命令流組播的同步協(xié)同設(shè)計(jì)方案。該方案將各客戶端CAD軟件的交互操作命令采用宏錄制的方法提取出來，形成文本格式的命令流，以本文所開發(fā)的組播中間件為協(xié)同工具，在設(shè)計(jì)群組內(nèi)組播命令流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟環(huán)境下的模具同步協(xié)同設(shè)計(jì)。 在模具協(xié)同工藝討論方面，研究了多用戶共享的三維可視化交互技術(shù)。分析了共享桌面和共享屏幕技術(shù)的不足，提出共享三維變換矩陣的模具模型遠(yuǎn)程同步瀏覽方案，開發(fā)了具有多用