資源描述：
《基于計(jì)算智能技術(shù)的產(chǎn)品敏捷開(kāi)發(fā)系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、基于計(jì)算智能技術(shù)的產(chǎn)品敏捷開(kāi)發(fā)系統(tǒng)研究
2、第1內(nèi)容顯示中當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，世界經(jīng)濟(jì)格局變化巨大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。產(chǎn)品需求向個(gè)性化、多樣化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的以流水作業(yè)線為標(biāo)志的大批量制造模式，是以企業(yè)自身的生產(chǎn)能力為中心而不是以市場(chǎng)和顧客為中心，制造剛性過(guò)大，不能適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求。誠(chéng)如著名的題為“21世紀(jì)制造企業(yè)點(diǎn)略”的報(bào)告中所言：世界性的激烈競(jìng)爭(zhēng)使得市場(chǎng)變化得太快，以至企業(yè)的自我調(diào)整變化的速度跟不上市場(chǎng)變化速度，這是影響企業(yè)生成和發(fā)展的世界性問(wèn)題。在這種情況下，多品種、變批量的制造模式代表著先進(jìn)的生產(chǎn)力，正逐漸取代傳統(tǒng)的制造模式。新的制造模式要求企業(yè)追求更完善的
3、T.Q.C.S，即上市時(shí)間(TimetoMarket)短、質(zhì)量(Quality)高、成本(COST)低及售后服務(wù)S(Service)完善，這給產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)了很大的壓力。如何在越來(lái)越短的時(shí)間內(nèi)完成品種越來(lái)越多的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是工業(yè)界和學(xué)術(shù)界面臨的重要課題。國(guó)家“S-863”計(jì)劃也將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)技術(shù)作為制造集成系統(tǒng)技術(shù)主題的一個(gè)重要專題。 另一方面計(jì)算智能技術(shù)中的遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械設(shè)計(jì)／制造的應(yīng)用研究中已取得了一定成果，但基本上都是針對(duì)各自領(lǐng)域中的問(wèn)題，沒(méi)有在更高層次上思考計(jì)算智能技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)／制造中的應(yīng)用。 為在短時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，以適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)所要求的新
4、的制造模式，本文在計(jì)算智能技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域中的研究成果的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)基于計(jì)算智能技術(shù)的產(chǎn)品敏捷開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，分析了其中的關(guān)鍵技術(shù)。1.基于計(jì)算智能技術(shù)的產(chǎn)品敏捷開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 目前，先進(jìn)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)無(wú)不是采用CAD／CAE／CAM技術(shù)。的確，CAD／CAE／CAM在工程應(yīng)用中取得了巨大的成功，CAD使人們擺脫了繁鎖、精度低的手工作業(yè)，CAE使對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工作分析從奢望變成現(xiàn)實(shí)，CAM則使制造在很大程度上實(shí)現(xiàn)了信息化、自動(dòng)化。它們都極大地提高了生產(chǎn)率。目前的CAD是以幾何建模技術(shù)為主，是對(duì)設(shè)計(jì)后期階段的支持，從設(shè)計(jì)進(jìn)程上講是自底向上，難以真正支持工程實(shí)際中自頂向下的設(shè)計(jì)模式。在C
5、AE方面，即使對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師而言，利用現(xiàn)有的CAE軟件對(duì)一件復(fù)雜產(chǎn)品進(jìn)行較深入的工程分析已是不易而又費(fèi)時(shí)之事，要分析多種產(chǎn)品，且在設(shè)計(jì)中可能要反復(fù)多次，其工作量之巨，耗時(shí)之多，不能適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和現(xiàn)代制造模式對(duì)產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)之需要。CAM中數(shù)控技術(shù)、加工中心技術(shù)已在生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，但對(duì)作為CAD和CAM橋梁的CAPP的研究卻未獲得期望中的重大突破，以至于CAPP成為CAD和CAM之間的“瓶頸”。目前比較實(shí)用的CAPP系統(tǒng)幾乎都是修訂似的，無(wú)法設(shè)計(jì)出不屬于系統(tǒng)已建的零件簇的新零件的工藝規(guī)劃。 因此，由上述可知，目前的CAD／CAE／CAM產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)雖是先進(jìn)之技術(shù)，但還不
6、能完全滿足產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)的更高需求。鑒于此，本文提出了基于計(jì)算智能技術(shù)的產(chǎn)品敏捷開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它包括：基于計(jì)算智能技術(shù)的方案優(yōu)化智能子系統(tǒng)、基于計(jì)算智能技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化子系統(tǒng)、基于計(jì)算智能技術(shù)的結(jié)構(gòu)分析子系統(tǒng)、產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、基于計(jì)算智能技術(shù)的CAM子系統(tǒng)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模塊，分別對(duì)應(yīng)智能CAD、CAD、CAE、CAPP、CAM技術(shù)，如圖1所示，具體分析如下： (1)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)：PDM是集成數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理能力、網(wǎng)絡(luò)的通訊能力與過(guò)程的控制能力于一體的工程數(shù)據(jù)管理技術(shù)，在本系統(tǒng)中它的任務(wù)是有效地將從設(shè)計(jì)任務(wù)、方案智能優(yōu)化、產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、CAPP直到制造的數(shù)據(jù)，
7、予以定義、組織、管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在整個(gè)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)內(nèi)保持一致、最新、共享和安全?！ ?2)基于計(jì)算智能技術(shù)的方案智能優(yōu)化子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)支持自頂向下的設(shè)計(jì)(Top-do-Hopfeild網(wǎng)絡(luò)求解，對(duì)于彈塑性問(wèn)題，將其轉(zhuǎn)化為線性不等式約束下的二次規(guī)劃問(wèn)題，用M-TH網(wǎng)絡(luò)求解，文獻(xiàn)［8］的研究表明求解是實(shí)時(shí)的；其二是在有一定的分析樣本后，采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)近似分析方法，該方法利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)很強(qiáng)的非線性映射能力建立結(jié)構(gòu)的壓力、位移等和設(shè)計(jì)變量之間的映射模型，采用樣本點(diǎn)來(lái)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練后的網(wǎng)絡(luò)可用作近似工程分析，可以大大減少工程分析的工作量和時(shí)間?！ ?6)基于計(jì)算智能技術(shù)的CAPP子
8、系統(tǒng)：CAPP是連接CAD和CAM的中間環(huán)節(jié)，也是CIMS的關(guān)鍵技術(shù)，CAD的數(shù)據(jù)信息只有經(jīng)過(guò)CAPP子系統(tǒng)才能變成CAM的制造信息，生產(chǎn)管理和調(diào)度部門的許多工作也必須依靠CAPP子系統(tǒng)才能變成CAM的制造信息，生產(chǎn)管理和調(diào)度部門的許多工作也必須依靠CAPP子系統(tǒng)的輸出信息。盡管人們對(duì)CAPP研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)行過(guò)各種努力，也有所進(jìn)展，從派生式CAPP到創(chuàng)成式CAPP甚至于知識(shí)基CAPP，但由于工藝規(guī)劃涉及面多，問(wèn)題復(fù)雜，規(guī)劃方法缺少良好的理論和堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)，工藝設(shè)計(jì)師自身的經(jīng)驗(yàn)又難以總結(jié)、獲取、表達(dá)，因此
