協(xié)同設(shè)計技術(shù)及其在飛行器設(shè)計中的應(yīng)用研究.pdf

1、目前，飛行器設(shè)計通過實物或數(shù)字樣機發(fā)現(xiàn)存在的沖突，通過召開協(xié)調(diào)會議尋求解決沖突的方案，而后針對該方案修改設(shè)計。而飛行器設(shè)計涉及的部門、學(xué)科眾多，協(xié)調(diào)工作極為繁重，往復(fù)修改消除沖突的過程極大地增加了工作量，加大了成本，延長了設(shè)計周期。計算機支持的協(xié)同設(shè)計技術(shù)是解決沖突問題的高效方法，能夠有效地發(fā)現(xiàn)、回避和消除沖突，提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期，節(jié)省設(shè)計成本。
　　 協(xié)同設(shè)計技術(shù)把相關(guān)聯(lián)的設(shè)計信息放在同一個空間中呈現(xiàn)，向設(shè)計者提供直觀

2、的感知，演示沖突發(fā)生的過程和原理。目前常見的協(xié)同設(shè)計技術(shù)運行于設(shè)計者的日常設(shè)計環(huán)境之外，建立統(tǒng)一的場景，加入無差別的零/部件，提供相應(yīng)觀察方法和工具，演示和驗證沖突，幫助尋找沖突的解決方案。在飛行器設(shè)計領(lǐng)域，這種做法沒有改變“孤立設(shè)計--樣機總裝--協(xié)調(diào)--孤立設(shè)計”的傳統(tǒng)協(xié)同模式，不能充分發(fā)揮協(xié)同設(shè)計的效力。
　　 為充分發(fā)揮協(xié)同設(shè)計的優(yōu)勢，改變傳統(tǒng)的協(xié)同模式，本文針對飛行器設(shè)計的特點提出“設(shè)計時協(xié)同”的協(xié)同設(shè)計技術(shù)：

3、　　 1)建立無縫集成到CAD系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計平臺體系結(jié)構(gòu)。在設(shè)計者日常設(shè)計環(huán)境中加入與本地設(shè)計任務(wù)相關(guān)聯(lián)的零/部件，并實時展示這些零/部件的設(shè)計進展，日常設(shè)計過程中就發(fā)現(xiàn)、回避部分沖突。平臺支持采用新協(xié)同模式，設(shè)計中融合協(xié)同，避免先設(shè)計后協(xié)同的低效率，大大提前協(xié)調(diào)工作的展開時機，減少冗余工作量，提高效率。
　　 2)建立針對飛行器協(xié)同設(shè)計的感知模型。協(xié)同設(shè)計平臺融入產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)計階段等信息，給相關(guān)零/部件賦予工程背景，并以此索

4、引設(shè)計操作和相關(guān)信息。依據(jù)設(shè)計者的需求，向設(shè)計者提供不同等級的設(shè)計空間感知、結(jié)構(gòu)感知和過程感知，縮短感知的操作鏈，在海量信息中迅速定位、獲取相關(guān)信息，提高感知效率。
　　 3)基于黑板與智能元相結(jié)合的架構(gòu)開發(fā)協(xié)同設(shè)計平臺。各個協(xié)同設(shè)計環(huán)境本地自主運行，避免異地觀察視角變化、設(shè)計操作等動作對本地設(shè)計環(huán)境的影響，本地日常設(shè)計的流暢開展。同時全局地控制整個設(shè)計的方向，保證飛行器設(shè)計的嚴謹。采用求解算法與框架分離的可擴展約束網(wǎng)絡(luò)檢測模塊

5、，支持多層復(fù)雜約束網(wǎng)絡(luò)的實時求解。解決了設(shè)計的正確性與效率的問題，保障了系統(tǒng)的高效、可靠。
　　 4)提出了管理細粒度設(shè)計流程的技術(shù)。提出借助歷史設(shè)計資料中的協(xié)同信息進行細粒度流程建模的方法。通過建立和分析基于協(xié)同模式的協(xié)同關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輔助建模，降低建模難度，更真實地反映現(xiàn)實設(shè)計流程。采用局部化、動態(tài)化的成熟度評估方法決定設(shè)計任務(wù)開展的時機，控制設(shè)計流程的節(jié)奏，決定局部設(shè)計操作的傳播速度。為了增加細粒度的設(shè)計流程的靈活性，提出了設(shè)計