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1、航空制造工程概论课程报告得分：90班级学号姓名笑阳飞日期2011年7月并行产品数字化定义技术肖杨[摘要]：结合飞机制造业数字化工程项目,本文首先从分析产品数字化定义的基本内涵出发,建立了产品数字化定义的基本概念,提出了产品数字化定义的特点，并详细介绍了有关飞机产品数字化定义的一些核心技术。其次，本文提出了在飞机研制过程中应用并行工程的实施原则,分析了技术基础体系的主要内容,对关键技术解决措施进行初步逐一探讨,最后以某型机研制中应用并行产品数字化定义取得的初步成效为例,希望对在飞机研制过程中实施并行产品数字化
2、定义有所借鉴。关键词:产品数字化定义并行工程实施原则关键技术[引言]：飞机研制是一项涉及众多学科和专业,耗资、耗时而且复杂的系统工程。在传统模式下,飞机设计和制造各专业串行分立地完成各自的工作,由于设计知识和经验所限,不能在设计初期就考虑产品的可制造性、可装配性以及质量保证等因素,导致在后期的产品制造中暴露出许多问题,造成设计周期长、返工多、质量不易保证等弊端,对飞机研制周期和质量造成显著的影响,也增加了研制成本。随着数字化技术的发展和应用,新产品开发方式已经从顺序工程(SequentialEngineer
3、ing)向并行工程(ConcurrentEngineering,CE)转变,面向并行工程的产品设计方法成为研究热点。因此在现代飞行器研制过程中开展并行产品数字化定义研究,使设计制造各有关专业可以组成协同工作团队,并行地进行产品数字化定义工作就显得尤为重要。1数字化定义的内容1.1产品数字化定义的基本概念产品数字化定义面向从设计、分析、制造、装配到维护、销售、服务等产品全生命周期的各个环节,用于描述和定义产品全生命周期的数字化过程中所应包含的信息以及这些信息之间的相互关联关系,并使其成为计算机中可实现、可管理
4、和可使用的信息。DPD的概念具有以下特点:(1)DPD描述和定义的信息应该满足产品全生命周期的数字化信息需求;(2)DPD不仅需要对产品全生命周期中的信息进行合理有效的描述,更重要的是描述和定义这些数字化信息之间的相互关系。因为产品信息之间的关系描述直接影响信息的存储、检索查询和使用效率;(3)DPD描述和定义的信息及信息关联关系必须可以在计算机中存储、管理和使用。1.2飞机数字化产品开发的核心技术飞机数字化产品开发技术的研究与应用涉及并行工程、虚拟制造、知识工程和计算机仿真等领域知识,它的核心技术包括面向
5、产品寿命周期信息多视图融合与集成的PPR模型技术、支持飞机产品三维表达、分析与优化的数字样机(DigitalMockup,DMU)技术,支持设计检验与工艺优化的虚拟装配(VirtualAssembly,VA)技术和数字化产品开发过程保障技术等。1.2.1 产品-过程-资源模型PPR模型是DPD技术的核心和关键,它体现了产品研制周期信息的多视图融合和集成。下面从PPR模型建模对象、PPR模型建模业务流程和PPR模型多活动视图分析与支持3个方面进行分析。(1)PPR模型建模对象。PPR模型建模对象指存在于异构数
6、据源的,能够通过多活动视图进行访问的,功能、逻辑或物理相关的产品-过程-资源数据。PPR模型建模的过程就是建立通用的产品-过程-资源语义描述,定义数据关联性管理及更改、发放,建立数据的多视图表示。(2)PPR模型建模业务流程。PPR模型建模业务流程包括业务流程对象描述、业务流程重组规则及业务流程描述与集成支持平台等。业务流程对象描述指根据产品寿命周期设计、工艺、制造等流程,对PPR模型建模对象进行业务重组的综合过程;业务流程重组规则指针对某一特定PPR业务流程进行行为描述的规范和约束;业务流程描述与集成支持
7、平台提供中性的语言和编程环境,封装上述PPR业务流程,并提供对流程的访问。(3)PPR模型多活动视图分析与支持。PPR模型多活动视图分析与支持基于产品寿命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)服务平台,通过对机构建模、分析、样机系统、制造、设备、项目、更改、工作流、文档等视图进行建模和仿真,实现PPR的多活动视图分析,支持产品寿命周期信息的集成与共享。1.2.2数字样机数字样机技术通过建立飞机产品的三维计算机表示,支持产品的分析与优化。DMU的核心技术是多体系统运动学与动力
8、学建模理论。它通过建立系统的三维实体模型和力学模型,分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据,实现产品设计的优化,最大限度地降低研制成本。数字样机技术在飞机产品概念设计阶段对整个系统进行完整的分析,观察并试验各组成部件的相互运动情况。使用系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动,修改设计缺陷,试验不同的设计方案,对整个系统不断改进,直至获得最优设计方案以后,再做出物理样机。1.2.3虚
