首页  >>  课题专栏
  • 字体大小:
  • 〖小〗
  • 〖中〗
  • 〖大〗

机械装备行业专业应用软件及知识管理系统开发和应用

课题编号: 2006BAF01A43
课题名称: 机械装备行业专业应用软件及知识管理系统开发和应用
承担单位: 北京神舟航天软件技术有限公司
参加单位: 成都飞机工业(集团)有限责任公司、西安信同科技开发有限责任公司、惠州通软阳光软件有限公司、华中科技大学、北京精雕科技有限公司、中国船舶重工集团公司第七○二研究所、同济大学、北京并捷信息技术有限公司、广东工业大学、深圳市伟博思技术有限公司
负  责  人: 项钦之
                   
         

一、课题简介

本课题面向国家机械装备行业,在工装设计制造、模具设计制造、 机床设计制造、集成电路设计制造、知识管理、质量管理、CAD/CAE一体化等专业技术领域开展关键技术研究并开发相应的应用软件及知识管理系统,重点支撑我国航空、航天、船舶、模具、机床、集成电路等行业的专业应用软件方面的信息化建设,已形成的软件产品包括神舟智能搜索引擎、焊接夹具快速设计原型系统、数控工装快速设计原型系统、面向过程控制的集成质量管理系统使能平台、集成电路制造业制造过程管理专用软件包、eMan模具生产管理系统、基于CAD系统的汽车覆盖件产品设计可成形性快速仿真软件基于CAD系统的面向设计全流程的汽车覆盖件参数化仿真软件、面向雕铣加工领域的专业CAM软件、船舶CAE分析的前后处理软件、基于知识的冲压工艺及模具三维数字化设计专用软件系统、机床行业时间成本双主线控制ERP软件、基于I-M3的模具综合项目管理系统等13个专用软件及知识库管理系统,已在成都飞机公司、西安飞机公司、东方汽轮机厂、江淮汽车股份有限公司、东风模具有限公司、湖北先锋模具有限公司、北京第一机床厂等单位实施应用,取得良好应用效果,项目成果的实施应用数预计超过55家,并完全具备向上述重点领域推广应用并取得显著经济和社会效益的能力。

二、技术上突破性进展

1、基于工艺相似的冲压件实例检索方法

目前国内外在该领域的研究有的忽略了冲压板材特性,有的忽略了三维拓扑关系的比较,主要存在检索方法简单、检索内容不完整等问题。针对该问题,本课题提出了一种基于工艺相似的冲压件实例检索方法。该方法从冲压件三维模型中提取特征和特征间约束,根据冲压件材料信息表,获得材料的料厚、强度和硬度,然后从工艺相似的角度,分两个阶段计算新旧冲压件实例的相似度。

其主要创新点如下:

①方法综合考察新旧冲压件空间拓扑关系、特征、特征间约束和材料的相似度,比仅仅考虑形状的相似度,更有利于参考已有工艺方案。

②方法的相似度值采用欧氏距离计算,比仅仅用1和0判断匹配不匹配,更精确合理。

③方法采用两个阶段检索,通过第一阶段计算就能过滤掉许多不相似的冲压件,从而缩小了第二阶段的检索空间,大大提高了检索速度。

2、改进的模具改模知识管理系统

针对模具行业的知识管理系统,目前国内外的相关产品主要有两类:模具知识管理系统和模具CAPP系统。其中:①模具知识管理系统存在的主要问题是所涉及知识内容不是专门针对改模方案,且其技术焦点也仅仅是通过关键词等的快速搜索,不能满足企业对改模知识管理系统提出的面向“问题”的推理过程和改模知识的不断发现和积累这一需求。②模具CAPP系统主要针对的是工艺特征比较确定的新模,对于特征缺少规律性的改模工艺应用效果有限。本课题研发的“模具改模知识管理系统”针对性强,有一定的知识推理和知识沉淀能力,且具有良好的“问题描述方法”和特殊的知识学习(沉淀)能力,在支持模具改模工艺方案制定方面将有明显的优势。

该系统的技术创新点主要体现在:

①采取基于本体的知识表达方式描述改模知识,并据此构建模具改模工艺知识库;

②建立了面向模具改模工艺知识的领域本体,并提出了构造其受限本体的方法;

③建立了基于受限本体相似度的改模知识推理机制与改模知识的自动发现和获取方法;

④提出了一种基于改模知识领域本体的半结构化改模工艺语义自动识别方法。

3、船舶结构CAE分析前后处理和舱室声学CAE分析技术

当前工程模拟,包括船舶CAE分析,主要依赖于进口商用软件。而一些高端CAE模块和软件的国外禁运,严重制约了装备制造业核心技术的发展,限制了我国科技与工业产品(包括船舶)的创新性与竞争力的提高,发展自主CAE软件技术和产业势在必行。

成果的先进性主要体现在两个方面:

①船舶结构CAE分析前后处理方面的国内独创性。

②船舶舱室声学CAE分析方面的国内独创性。

三、重大应用

1、面向航空的工装快速设计软件在成飞公司的应用

该软件主要涉及航空工装设计流程导航技术、航空工装相关性设计技术、计算机辅助航空工装概念设计技术、航空工装典型结构自适应建模技术。通过这些关键技术,实现针对航空工装设计的快速设计系统,目前已在成飞公司全面应用。

①航空工装设计流程导航技术的应用。

②航空工装相关性设计技术的应用。

③计算机辅助航空工装概念设计技术的应用。

④航空工装典型结构自适应建模技术的应用。

2、eMan模具生产系统在一汽模具等公司的应用

基于SOA的数字化模具设计制造系统在模具行业目前已初步应用。通过集成系统所提供的专业CAD/CAE/CAM技术、生产管理技术,以及信息集成和共享技术,可使模具企业能够快速响应市场需求,明显缩短模具设计制造周期,降低成本,提高企业的经济效益

该系统已经在一汽模具制造厂、上海比亚迪模具、深圳贝而罗斯精密模具、斯诺等22家模具企业获得了应用。

3、时间-成本双主线控制ERP系统在北一等企业的应用

针对离散制造业传统ERP的弱点,研发出适应现代化制造和大规模定制生产的新一代ERP产品,处于国内领先地位。该成果在机床和航天的十余家企业得到成功的应用,并取得可喜的成效。

项目成果在北京第一机床厂、万东医疗装备股份有限公司、航天科工集团下属8家企业等成功实施,为装备制造企业信息化建设“健康”的发展摸索出一条途径和方法。

4、集成质量系统使能平台在西安远东集团等公司的应用

该集成质量系统中所解决的小批量过程控制技术、质量过程建模技术、基于工作流的软件重构技术等是提高装备制造业质量管理水平、参与国际市场竞争有力的支撑手段,得到了装备制造业企业的广泛好评和积极应用。

截止2008年年底,该集成质量管理系统已经在东方汽轮机有限公司、西安飞机制造集团公司、西安航空发动机公司、西安远东公司应用实施,取得了良好的应用效果。

四、取得的效果(效益)

课题的部分成果已经得到应用和转化,典型应用包括:面向航空的工装快速设计工具软件应用于成飞公司,满足军民机的工装设计需求,并且具备以点带面,在航空工业推广,提高我国航空工装设计的整体水平的能力;面向过程控制的集成质量管理系统使能平台已在企业的实际推广,所产生的直接经济效益超过200万元;eMan模具生产管理系统软件产生的经济效益主要体现在降低了模具制造成本、提高了工作效率、缩短了制造工期,据统计,企业模具交货期在原有基础上缩短了20%,模具成本降低15%,模具加工过程拖期率减少50%,设备利用率提高20%,综合经济效益至少在20%以上,通过成果推广,有力地推动了我国模具制造业的信息化改造,使模具企业从传统的作坊式管理转变成规范化、流程化、标准化、集成化的现代化管理模式,帮助企业进行经验积累和知识沉淀,显著提高了企业的管理水平,提高了企业的市场竞争力。


主办单位:制造业信息化科技工程办公室   地址:北京德胜门外教场口大街1号6号楼106室(100120)
联系电话:010-82285796,010-82285774 传真:010-82285796
技术支持:北京中机科海科技发展有限公司
京ICP备05047351号 京公网安备110102003063号