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产品是企业的生命,产品开发是推动企业发展的动力。现代企业的产品开发活动不仅具备创新性和智能性,而且具有群体性和协作性。复杂产品往往是由分布在不同地点,具有不同领域知识的多个企业或部门共同完成。随着计算机和互联网的发展,信息表示、交换、共享效率的重大变化,计算机支持的协同工作(CSCW)出现并得到飞速发展。CAD也发生了有史以来的最大变革,从仅支持单用户的计算、绘图工具,发展为支持群体人人交互、共同决策的协同设计环境。协同设计加强了企业内部和企业间的交流与合作,充分发挥群组优势,提高产品开发效率,增强企业竞争能力。 本文针对企业的实际特点,围绕协同设计系统的基本架构、协同智能设计、协同产品信息模型的建立和产品数据交换方法,以及协同设计内嵌视频会议系统的开发、信息安全等协同设计系统的关键问题展开了理论和应用方面的研究。并在此基础上实现了一个三维模具协同设计原型系统。本文的主要研究内容和成果如下: 1)研究了协同设计系统的体系结构及协同设计的工作机制 针对协同设计的特点,提出一种多Agent协同设计体系结构的构建方法和流程,并采用组件技术构建了一个智能多Agent协同设计系统框架,支持Web和分布式环境,具有高度柔性和开放性,便于系统的自治和管理;提出了Agent的分类、结构,和相应的通讯方法。研究了多Agent协同设计机制,设计任务的分解原则,Agent之间的协调与协作方法,以及学习和适应等关键问题。并提出一种基于Agent和成组技术的top-down设计方法,有效的满足了协同设计的要求。 2)研究了协同产品信息模型 提出协同设计的产品模型既要面向结果也要面向设计知识和面向设计过程的建模思想,产品模型中除包含设计结果数据和设计规范、设计约束等知识内容外,还要面向过程包括历史管理等信息,以便协作者相互理解。也使参与设计工作的Agent在协作设计产品模型支持下,可以具有自治能力进行协同工作。由此提出一种层次化协同产品信息模型,着重研究了协同设计信息、特征和参数化技术。利用特征建立的各设计领域特征并存于产品模型中,利用协同信息相互关联,满足了并行协同设计的需要。基于设计约束理论,提出一种基于关系的参数化方法,利用关系建立设计之间、设计者之间的联系,设计中包含设计者的思想。提出快速局部求解方法,满足了协同设计中模型频繁修改、更新的需要,并结合特征造型技术形成三维特征参数化方法。 3)提出了基于XML的协同信息交换方法 利用XML的平台、数据库、应用无关性,良好的数据自描述、查询和局部更新能力,建立了一种协同信息交换方法。该方法支持协同设计中的产品数据交换和协同感知,针对机械领域实现了基于语义的协同造型,极大的减小了同步设计时时的网络传输量;保留了设计的历史,便于设计的重建和设计者之间的相互理解;配合协同感知Agent便于实现不同粒度的协同感知。 4)构建了协同设计环境中的媒体会议系统 根据协同设计环境中多媒体通讯的结构和特点,利用JMF构建了跨平台多媒体会议系统,支持多种编码标准、网络协议,可以嵌入协同设计环境,感知其变化;利用Agent检测网络状况,协商编码方法、网络传输协议,支持动态方法切换,提高了其柔性。 5)提出一套经济可行的协同设计安全模型 人连理一「人学博卜学位论文 针对协同设计环境存在的安全问题,利用角色进行权限管理;LDAP实现用户信息统一管理;不同应用情况下,vPN、SSL数据安全传输方式的选择:以及基于数字签字技术的设计结果分级签字审核方法。