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第1章 概论 1

1．1 21世纪的制造业 1

1．1．1 先进制造模式 1

1．1．2 制造业的信息化 2

1．1．3 先进制造技术的发展趋势 4

1．2 现代设计理论与方法学的学科领域 5

1．3 并行设计学科领域 7

1．3．1 并行设计的发展简述 7

1．3．2 并行设计当前的发展 9

1．3．3 并行设计与并行工程 10

参考文献 12

2．1 设计过程模型 15

第2章 并行设计学科 15

2．1．1 设计过程的通用模型 16

2．1．2 设计过程分类和产品开发周期模型 17

2．2 工程设计的基本理论 18

2．3 并行设计学科 21

2．3．1 并行设计学科的体系结构 21

2．3．2 并行设计模型 21

2．3．3 并行设计方法 24

2．3．4 并行设计进程管理 25

2．3．5 研究中的并行设计关键技术 26

2．3．6 并行设计的风险 31

2．4 关于并行设计模型的研究 32

2．4．1 并行设计的微循环模型 32

2．4．2 设计信息—工作流模型 33

2．4．3 应用Info-Workflow模型定义和管理并行设计 36

2．4．4 其他并行设计模型和建模方法 39

参考文献 40

第3章 人员协同集成的并行设计法 42

3．1 并行设计的组织形式 42

3．1．1 设计项目的组织结构 42

3．1．2 设计团队的人员结构 44

3．1．3 设计团队的建设 45

3．2 并行设计进程计划与管理 46

3．2．1 描述过程的数学工具 46

3．2．2 过程描述方法 49

3．2．3 对过程描述方法的要求 52

3．2．4 IDEF3方法简介 54

3．2．5 用工作流技术管理并行设计进程 58

3．2．6 设计过程结构化 67

3．2．7 并行设计进程中的约束与冲突 69

3．3 设计过程信息共享与过程规范化描述语言PSL 73

3．4 人员协同集成法中的计算机辅助工具 75

3．5 人员协同集成法的工程实践 78

3．5．1 人员协同集成法在国外 78

3．5．2 人员协同集成法在中国 82

参考文献 83

第4章 面向下游环节的并行设计 86

4．1 概述 86

4．1．1 面向下游环节并行设计的定义、应用领域和效益 86

4．1．3 面向下游环节并行设计的关键技术 88

4．1．2 面向下游环节并行设计的方法和工具 88

4．2 面向装配的设计(DFA) 89

4．3 面向制造的设计(DFM) 93

4．4 面向质量的设计(DFQ) 95

4．4．1 质量控制观念的演变 95

4．4．2 面向质量设计的方法和工具 96

4．4．3 质量功能配置法 98

4．4．4 Taguchi稳健设计法 101

4．5 面向环保的设计(DFE) 105

4．5．1 面向回收重用设计的指导原则 106

4．5．2 基础数据库的建立 106

4．5．3 一个定量评估设计环保性的方法 108

4．6 面向下游环节并行设计对管理的要求 110

4．7 面向下游环节并行设计的计算机支持技术 112

4．7．1 电子表格式的设计工具 112

4．7．2 基于设计规则的系统 113

参考文献 114

第5章 计算机网络环境下的并行设计支持技术 116

5．1 分布式并行设计原理和方法 116

5．1．1 并行设计的计算机网络环境 116

5．1．2 网络浏览器-服务器-数据库计算模式 118

5．1．3 网络环境下并行设计的协同交互工具 120

5．1．4 网络化CAD软件的特性 121

5．1．5 面向对象的分布式设计系统 122

5．1．6 分布式并行设计系统的结构与管理 123

5．1．7 协同设计的实现方法 125

5．1．8 面向CSCW的CAD/CAM系统 126

5．2 计算机网络支持的分布式并行设计技术 127

5．2．1 CSCW基本概念 128

5．2．2 CSCW工作环境 128

5．2．3 CSCW的研究内容 130

5．2．4 CSCW系统的基本分类 131

5．2．5 CSCW的关键技术 132

5．2．6 CSCW与分布式系统 133

5．2．7 计算机辅助并行设计系统的体系结构 135

5．3 应用实例 137

5．3．1 系统概述 138

5．3．2 开发与运行实例 141

参考文献 150

第6章 CAD/CAPP/CAM集成技术 152

6．1 面向并行设计的CAD/CAM技术特征 152

6．2 产品建模技术 153

6．2．1 产品模型的概念与类型 153

6．2．2 产品几何建模技术 155

6．2．3 特征建模技术(Feature Modeling Technology) 156

6．2．4 并行设计中特征识别方法 159

6．2．5 特征造型的基本方法 162

6．2．6 面向并行设计的特征映射 164

6．3 CAD/CAM系统中的产品数据交换 167

6．3．1 CAD/CAM图形系统的交换标准 167

6．3．2 图形数据交换规范(IGES) 169

6．3．3 产品模型数据交换标准(STEP) 171

6．4 并行设计环境下的CAPP技术 172

6．4．1 基于STEP的CAPP体系结构 173

6．4．2 并行设计环境下CAPP系统的实现方法 174

6．4．3 并行设计中产品制造性综合评价 176

6．5 并行设计的CAD/CAM集成化 178

6．6 基于产品数据管理技术的CAD/CAM集成方案 180

6．7 金属冲压件并行设计系统 182

6．7．1 金属冲压设计过程简介 182

6．7．2 CDMS系统 182

6．8 液压缸智能CAD系统 185

6．8．1 系统技术特点 185

6．8．3 HICAD系统结构模型 186

6．8．2 并行多专家系统 186

6．8．4 HICAD的主要功能 188

参考文献 190

第7章 并行设计中的产品数据表达与管理 191

7．1 产品数据管理 191

7．1．1 产品数据管理的定义 191

7．1．2 产品数据管理的基本功能 192

7．1．3 产品数据管理的效益 193

7．2 产品数据管理系统 194

7．2．1 产品数据管理系统的组成 194

7．2．2 基于配置管理模式的产品数据管理 196

7．2．3 基于项目管理模式的产品数据管理 198

7．3．1 产品数据定义标准——STEP 199

7．3 产品数据表达的标准化 199

7．3．2 IDEF1x标准 203

7．3．3 产品数据模型标准STEP PDM Schema 204

7．4 产品数据管理系统的实现技术 208

7．4．1 与CAD软件集成在一起的专有系统 208

7．4．2 基于通用数据库平台的系统 208

7．4．3 基于网络浏览器-服务器-数据库模式的系统 209

7．4．4 STEP PDM Schema的实现机制 211

7．4．5 可视化产品数据管理技术 212

7．4．6 一个面向图样管理的PDM系统 213

7．5 产品数据管理技术的发展趋势 216

7．5．1 基于产品数据管理系统的C4环境 216

7．5．2 协同产品数据管理 218

7．5．3 产品数据管理与企业信息化的风险 219

参考文献 220

第8章 并行设计中的知识表达与处理 222

8．1 关于知识表达和处理的一般概念 222

8．2 知识表达方法 224

8．2．1 命题式(Declarative)方法 224

8．2．2 框架(Frame)理论 225

8．2．3 智能元(Agent)方法 227

8．3 设计语言 230

8．3．1 功能描述语言FDL 231

8．3．2 设计专家和计划语言DSPL 233

8．4 并行设计中的知识表达与处理 235

8．4．1 知识交换标准语言 236

8．4．2 并行设计中的评价决策方法 238

8．4．3 并行设计中的协同决策 241

8．5 关于设计综合的理论和方法 241

8．5．1 设计综合与设计分析 241

8．5．2 实施设计综合自动化的技术 242

8．5．3 设计过程逆向建模与基于实例推理的综合 244

8．6 全面理解知识处理在设计中的作用 248

参考文献 251

第9章 分布协同并行设计原理与应用 254

9．1 产品协同设计 254

9．1．1 协同设计的概念 254

9．1．2 协同设计的关键技术 255

9．2．2 软件智能元的框架描述 256

9．2．1 多智能元的定义 256

9．2 基于多智能元(Multi-Agent)技术的协同设计 256

9．2．3 多智能元系统 258

9．2．4 多智能元的组织结构形式 258

9．2．5 多智能元间的协同方法 261

9．2．6 多智能元之间的冲突消除 261

9．3 基于多智能元的网络协同设计系统 263

9．3．1 网络协同设计系统的目标 264

9．3．2 多智能元网络协同设计系统的功能模型 264

9．3．3 网络协同设计系统的工作流程 265

9．4 支持协同设计的全域产品信息模型 267

9．4．1 全域产品信息建模 267

9．4．2 零件信息模型的框架 268

9．4．3 全域产品信息模型的框架 269

9．4．4 全域产品信息模型的管理 270

9．4．5 全域产品信息管理模型中的数据库技术 271

9．4．6 基于网络浏览视图的信息抽象 272

9．4．7 基于网络浏览的设计信息检索 272

9．5 基于树形结构的设计任务分解 274

9．5．1 设计任务求解的过程空间 275

9．5．2 设计任务分解规则 275

9．5．3 设计任务分解的基本条件 276

9．5．4 设计任务分解树的定义与操作算法 276

9．5．5 任务树的节点属性 278

9．6．1 设计事务的概念 279

9．6．2 设计事务的分类 279

9．6 协同设计过程的管理 279

9．6．3 设计事务的建立 280

9．6．4 设计事务的处理 282

9．6．5 协同设计系统中的多版本形成 282

9．6．6 基于任务结构树的版本管理策略 283

9．7 多智能元网络协同水泵CAD系统 283

9．7．1 离心泵的工作原理 283

9．7．2 离心泵的网络协同设计过程 284

9．7．3 系统运行实例 284

参考文献 294

名词索引 297

英文 297

中文 300