【正文】 2 面向主機廠的 協(xié)同設計業(yè)務建模 22 協(xié)同項目中 任務的審核和 沖突的解決 任務發(fā)放出去后，各廠家組織人員開始設計工作，初步完成設計后，將設計數(shù)據提交給重慶減速器廠 A，重慶減速器廠 A 對各配件廠提交的數(shù)據進行審核，填寫項目審核意見，軸系的項目審核樣表如表 所示。 針對上述流程，本文將用 UML建立面向主機廠的網絡化協(xié)同設計業(yè)務模型。因此，在 UML 中匯入了面向對象領域中很多人的思想。 UML 的應用領域 UML 的目標是以面向對象圖的方式來描述任何類型的系統(tǒng)，具有很寬的應用領域。在需求分析階段，可以用用例來捕獲用戶需求。在分析階段，只對問題域的對象（現(xiàn)實世界的概念）建模，而不考慮定義軟件系統(tǒng)中技術細節(jié)的類（如處理用戶接口、數(shù)據庫、通訊和并行性等問題的類）。因為在早期階段，模型僅僅是理解和分析系統(tǒng)結構的工具，過早考慮編碼問題十分不利于建立簡單正確的模型。 總之，標準建模語言 UML 適用于以面向對象技術來描述任何類型的系統(tǒng)，而且適用于系統(tǒng)開發(fā)的不同階段，從需求規(guī)格描述直至系統(tǒng)完成后的測試和維護。企業(yè)信息及產品的信息發(fā)布就顯得尤為重要。于是，利用現(xiàn)代計算機和網絡技術，進行企業(yè)間的合作和同盟，以便充分利用各自的資源和技術優(yōu)勢，取長補短，獲得整體優(yōu)化。 為便于在網絡環(huán)境中管理項目，需要有一套編碼系統(tǒng)來對項目中的產品、單據、合同、訂單等進行編碼，編碼有繼承碼、預置碼、分組碼、占位碼、常規(guī)碼 2 面向主機廠的 協(xié)同設計業(yè)務建模 25 和流水碼組成，在編碼規(guī)則的約束下，由編碼器對編碼對象自動編碼。常識告訴我們，工作 網 絡 化 協(xié) 同 設 計 平 臺主 機 廠協(xié) 同 會 議我 的 任 務流 程 管 理企 業(yè) 信 息 維 護B O M 管 理基 礎 數(shù) 據 管 理協(xié) 同 項 目變 更 管 理統(tǒng) 計 報 表協(xié) 同 關 系文 檔 管 理編 碼 管 理 圖 網絡化協(xié)同設計面向主機廠用例圖 2 面向主機廠的 協(xié)同設計業(yè)務建模 26 市 場 調 查外 協(xié) 或零 配 件廠主 機 廠收 集 市 場 信 息 ， 分 析 新 的 市 場 需 求開 發(fā) 新 的 產 品項 目 創(chuàng) 建項 目 計 劃產 品 配 置項 目 團 隊任 務 發(fā) 放任 務 管 理任 務 評 審{ 產 品 開 發(fā) 流 程 : }零 配 件 廠 商 數(shù) 據 : 未 指 定 產 品 虛 擬 展 廳 : 未 指 定 數(shù) 據 準 備供 應 商 管 理任 務 確 認任 務 輸 出任 務 更 改評 審 合 格項 目 文 檔評 審 不 合 格{ }任 務 協(xié) 商提 交協(xié) 同 變 更 ， 協(xié) 同會 議打 回 圖 網絡化協(xié)同設計面向主機廠活動圖 的內容越是復雜，參與實施計劃的行為主體和涉及的環(huán)節(jié)越多，越需要計劃性 。所以計劃對工作既有指導作用，又有推動作用 。人們對產品的需求也變的越來越個性化，產品的復雜度越來越大，單個企業(yè)完整地設計某個產品已不能滿足日益激烈的市場競爭。供應商的查找大致可以分為以下幾種： 第一種是主機廠產品信息配置好之后，將具體要求 寫成招標書，發(fā)布到協(xié)同商務網上，供應商看到供求信息后，分析標書，確定是否投標。主機廠直接與他們聯(lián)系，看他們有沒有合作意向，如果談成，就可以簽 訂合同。 企業(yè)資源從狹義上來講包括物料、設備、人員、工具及場地等。如圖 所示： 圖 企業(yè)資源 任務的分解和發(fā)放 協(xié)同關系建立后，主機廠需要將項目分解為很多的子任務，每個任務的 名稱、代號、負責人、任務執(zhí)行人、任務描述 、任務執(zhí)行時間 等各項屬性 都要填寫清 楚，便于配件廠執(zhí)行。但企業(yè)間不僅存在合作關 系，同時也存在競爭關系，企業(yè)不可能講自己的一切都共享給別人，比如核心技術、資金等，所以在協(xié)同設計制造系統(tǒng)中就涉及到了一個協(xié)同資源的概念，供應商 (零配件廠商 )將企業(yè)內的資源分好類后，用特定的語言描述，然后發(fā)布到網上。 第三種是主機廠在完成總體設計后，主動在協(xié)同商務網上找尋合作伙伴。主機廠收到眾多供應商的標書后，初步篩選出一些企業(yè)作為候選對象，進行實地考察和進一步的商談，最終確定協(xié)同關系，簽訂合同。主機廠做完總體設計后，就要確定那些是核心部件，要自己加工，那些需要外協(xié)，那些需要外購標準件。 在我國，據《科技日報》資料顯示， 2020 年制造業(yè)在工業(yè)中的比重為 %，占 GDP 比重 %。 有了計劃，工作就有了明確的目標和具體的步驟，就可以協(xié)調大家的行動，增強工作的主動性，減少盲目性，使工作有條不紊地進行。它是人們在多領域、多層次上使用的一種自覺的行為。虛擬企業(yè)是組織經營活動的一種方法，這里，不同和獨立的合作伙伴建立一個企業(yè)聯(lián)盟來共享商業(yè)機遇，產品的開發(fā)和生產不再局限于單個企業(yè)中，產品的開發(fā)過程更需要多領域，多學科的人員參與。同時，企業(yè)間的兼并和收購成為激烈競爭的必然結果，這使得企業(yè)規(guī)模急劇膨脹，其內部生產、管理和決策支持系統(tǒng)多種多樣，系統(tǒng)間 的信息和知識交換成為瓶頸。網絡化協(xié) 同設計主機廠用例圖和活動圖如圖 和圖 所示。系統(tǒng)通常需要經過單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試。 編程（構造）是一個獨立的階段，其任務是用面向對象編程語言將來 自設計階段的類轉換成實際的代碼。分析階段主要關心問題域中的主要概念（如抽象、類和對象等）和機制，需要識別這些類以及它們相互間的關系，并用 UML 類圖來描述?？傊?， UML 是一個通用的標準建模語言，可以對任何具有靜態(tài)結構和動態(tài)行為的系統(tǒng)進行建模。 （ 3） UML 在演變過程中還提出了一些新的概念 在 UML 標準中新加了模板 (Stereotypes)、職責 (Responsibilities)、擴展機制(Extensibility mechanisms)、線程 (Threads)、過程 (Processes)、分布式 (Distribution)、并發(fā) (Concurrency)、模式 (Patterns)、合作 (Collaborations)、活動圖（ Activity diagram）等新概念，并清晰地區(qū)分類型 (Type)、類 (Class)和實例 (Instance)、細化(Refinement)、接口 (Interfaces)和組件 (Components)等概念。 （ 2） UML 還吸取了面向對象技術領域中其他流派的長處 ，其中也包括非OO 方法的影響。 項目進入虛擬裝配階段后，所有的設計數(shù)據都集中到了重慶減速器廠 A 那里，重慶減速器廠 A 開始對各配件廠提交的三維模型進行虛擬裝配，如果發(fā)現(xiàn)問題，比如軸的長度和箱體的寬度不符、端蓋的外形與箱體的數(shù)據不符、兩根軸的距離與箱體上距離有差別導致了齒輪嚙合不正常等。 ② 機壁 機壁厚度為 10mm，機壁為長 715mm,寬 305mm. ③ 底座 有底座螺釘為 M20 查表知底座邊緣長為 C1+C2=26+24=50mm 故底座長640mm,寬為 305+50+50=405mm。 內腔長度： 輸出軸上齒頂圓直徑為 ，半徑取整約為 162mm，齒頂圓與內機壁距離取 13mm。 圖 箱體二維簡圖 由軸的設計知所用軸承依次為 7309AC（輸入）， 7309AC（中間）， 7314AC（輸出） 箱體厚， 根據經驗值 取 10mm。 董元發(fā) 2020 年 4 月 30 日 減速器的附件 設計任務書 表 任務執(zhí)行企業(yè)：零配件廠 C 設計 減速器的 附件 ， 包括 除箱體和軸系外的所有附件 。任務書是配件廠的任務輸入，他們的任務輸出就是所有的設計數(shù)據，包括設計說明書和三維模型。其中箱體由主機廠負責設計，將軸系的設計外包給零配件廠 B，減速器附件的設計外包給零配件廠 C。 取 ? ，則 21 2 i i i? ? ? 為使 V 帶傳動外廓尺寸不致過大，取 3i ?帶 。 圖 傳動方案的擬定 2 面向主機廠的 協(xié)同設計業(yè)務建模 10 減速器總體設計 表 設 計 計 算 與 說 明 運輸帶工作拉力 F=4KN 運輸帶工作速度 V=輸送帶滾筒直徑 D=450mm 一 、 選擇電動機的類型 按工作要求和條件，選用 Y 系列一般用途的全封閉式自扇冷鼠籠三相異步電動機?，F(xiàn)應某帶式輸送機廠商要求需要 設計帶式輸送機的傳動系統(tǒng)，采用兩級圓柱直齒齒輪減速器傳動 。外協(xié)廠的數(shù)據同樣要經過審核才能算完成設計任務。任務輸出為各附件的設計參數(shù)，比如軸承端蓋、各種螺栓、聯(lián)軸器、油 標及軸承的選取。其中箱體有主機廠自己設計，軸系的設 計外包給零配件廠 B 完成， 附件的設計外包給零配件廠 C 完成。然后根據帶輪速度和電動機的實際轉速， 確定傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比 ，并確定傳動形式。 第五章結合減速器案例總結了全文的主要工作內容及平臺的應用效果，對網絡化協(xié)同制造所需要進一步研究的工作做了展望。然后利用 UML 建模工具建立了面向主機廠的協(xié)同設計業(yè)務模型。在分析現(xiàn)代產品開發(fā)特點的基礎上，從過程協(xié)同和數(shù)據協(xié)同兩個層次對協(xié)同產品開發(fā)的相關研究進行了系統(tǒng)的綜述。此間 ,就涉及到了大量的項目協(xié)同、技術協(xié)同、資源協(xié)同需求。 課題來源及研究目的與意義 課題來源 課題 來源 為 國家 863 計劃先進制造技術領域目標導向課題（ 2020AA04Z1B1） 課題目的 網絡化協(xié)同設計制造是未來的趨勢，對企業(yè)快速開發(fā)產品，搶占市場有著舉足重輕的作用，但業(yè)務流程的再造也是很重要的環(huán)節(jié)，本文主要針對網絡化協(xié)同設計過程的業(yè)務流程進行建模，并給出了軟件的技術架構的解決方案，以滿足企業(yè) 快速響應市場機遇，迅速組織人力、物力資源，開發(fā)出質量優(yōu)、成本低的新產品，贏得市場競爭 。 2) 不能提供很好的互操作性。但是，產品開發(fā)過程具有的不確定性和創(chuàng)造性的特點給工作流技術帶來了挑戰(zhàn)。工作流管理一直是企業(yè)界和學術界關注的熱點領域， 1993 年，國際上專門成立了工作流管理聯(lián)盟（ WFMC），按 WFMC 的定義，工作流是一類能夠完全或者部分自動執(zhí)行的經營過程，根據一系列過程規(guī)則，文檔、信息或任務能夠在不同執(zhí)行者之間傳遞、執(zhí)行。已有大量文獻研究了如何依據過程模型，在資源約束條件下將任務事先分配給開發(fā)人員，即任務的靜態(tài)調度。上述算法的缺陷是在任務數(shù)量較多時，復雜性迅速增加。過程建模方法從模型建立的形式上看，可以分為三類：第一類為基于語言的方法，如ULYSSES 框架用 Script 語言來描述設計任務；第二類為基于圖形的方法，其中包括了有向圖、網絡計劃和 Petri Net 等方法；第三類為基于知識的方法，如Minerrs 采用了基于知識的設計流描述和管理開發(fā)過程。 在過程 協(xié)同的研究方面，過程建模、優(yōu)化和控制一直以來都吸引著眾多研究者的關注，過程模型也是過程協(xié)同實現(xiàn)的關鍵所在。系統(tǒng)化設計流派以德國 Pahl 和 Beitz為代表，強調設計進程的模式化、調理性和準則性，其特點是產品設計非常規(guī)范，設計過程的邏輯性強；創(chuàng)新性設計流派以美國 Serieg 和 Johnson 為 代表，他們認為設計是一項創(chuàng)造性活動，而程序化的設計步驟將扼殺產品的創(chuàng)新性；公理化設計流派以英國的 Nam Suh 為代表，他在其著作《設計原理》提出了兩條設計公理，即保持功能獨立性的獨立性公理和信息最小化的信息公理，公理化設計將設計過程看作功能要求的開發(fā)，把這些要求通過設計矩陣映射成設計參數(shù)，然后再映射成制造過程變量。并從產品設計智能化和自動化的角度提出了基于智能體技術研制產品設計系統(tǒng)的思想，分析了智能體間協(xié)同和通訊的關鍵技術，以及業(yè)務流程分階段控制的結構化建模方法，建立了電控閥門產品協(xié)同設計系統(tǒng)的應用實例，從而實現(xiàn)了新產品開發(fā)任務的分布式協(xié)同求解。 王淑營 、 趙慧娟 、 孫林夫對區(qū)域網絡化制造 ASP服務平臺資源集成方法進行了研究 ,提出了基于 Web 服務技術的區(qū)域制造資源集成框架 ,分析了適用于 ASP 服務平臺與 Web 站點間集成的分布式資源管理與集成方案 ,以及適用于 ASP 服務平臺與企業(yè)資源集成的企業(yè)資源管理與資源集成方案。 4)集成性 由于資源和決策的分散性特征，要充分發(fā)揮資源的效率，就必須將制造系統(tǒng)中各種分散的資源能夠實現(xiàn)實時集成，分散資源的高效集成是網絡化制造的目標之一。 2)協(xié)同性 網絡化制造系統(tǒng)應用的主要技術目標是實現(xiàn)協(xié)同，通過協(xié)同的方法和手段來提高企業(yè)間合作的效率，縮短產品開發(fā)周 期，降低制造成本，降低整個供應鏈的交貨周期。” 網絡化制造中網絡技術的根本功能是為制 造系統(tǒng)和制造過程提供一種快速方便的信息交互手段和環(huán)境，因此網絡化制造的基本內涵特征是基于網絡的信息的快速傳輸和交互。本論文針對網絡化協(xié)同產品開發(fā)業(yè)務流程和軟件技術架構進行了深入的研究 。 上述產品開發(fā)模式隨著 Inter 變成網絡應用平臺而越來越具 有可實現(xiàn)性。而且，隨著現(xiàn)代產品的復雜度和技術含量的提高，單一企業(yè)常常受到技術和