【正文】 。 3)動(dòng)態(tài)性 網(wǎng)絡(luò)化制造聯(lián)盟是針對(duì)市場(chǎng)需求和機(jī)遇，面向特定產(chǎn)品而組建的。” 華中科技大學(xué)楊叔子院士指出：“建立一種市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)的、具有快速響應(yīng)機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)化制造模式將是當(dāng)前乃至今后若干長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)制造業(yè)所面臨的最緊迫的任務(wù)之一，是制造企業(yè)擺脫困境、贏得市場(chǎng)和掌握競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵。這樣，虛擬企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。 2020 年 3 月在新加坡召開(kāi)的第五屆國(guó)際計(jì)算機(jī)集成制造（ CIM）大會(huì)上，大會(huì)組織委員會(huì)主席 Robert Gay 和學(xué)術(shù)委員會(huì)主席 Jasbir Sing聯(lián)合撰寫的大會(huì)論文集前言中指出：“近年來(lái)制造業(yè)最偉大的影響就是基于Inter 技術(shù)和相關(guān)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)”。在我國(guó)，據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》資料顯示，2020 年制造業(yè)在工業(yè)中的比重為 %，占 GDP 比重 %。摘要 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)作為制造企業(yè)中最具有創(chuàng)造力和最重要的因素，在全球化競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)品復(fù)雜程度不斷提高的今天，面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)世界銀行《 99 年世行發(fā)展指標(biāo)》資料顯示， 1996 年 10 多個(gè)歐盟國(guó)家制造業(yè)增加值占 GDP 的比 重平均為22%， 1994 年，美國(guó)制造業(yè)占 GDP 的 22%。網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，引起了全球制造領(lǐng)域的極大關(guān)注。于是，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)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(shù)優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，獲得整體優(yōu)化。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 重慶大學(xué) 劉飛教授給出網(wǎng)絡(luò)化制造的定義如下：“網(wǎng)絡(luò)化制造是基于網(wǎng)絡(luò)的制造企業(yè)的各種制造活動(dòng)及其所涉及的制造技術(shù)和制造系統(tǒng)的總稱。按照網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)支持的協(xié)同范圍和層次，可以將協(xié)同分為企業(yè)間協(xié)同、供應(yīng)鏈協(xié)同、產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同、產(chǎn)品制造協(xié)同、客戶和供應(yīng)商協(xié)同。開(kāi)發(fā)了基于統(tǒng)一接口形式的 Web 服務(wù)發(fā)布向?qū)Ъ捌髽I(yè)資源管理系統(tǒng) ,通過(guò)在平臺(tái)建立私有 UDDI 注冊(cè)中心動(dòng)態(tài)調(diào)用資源 ,形成分布式資源集成與資源管理框架 ,此集成框架已在 成都— 德陽(yáng) — 綿陽(yáng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化制造平臺(tái)中得到初步應(yīng)用。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法學(xué)揭示了設(shè)計(jì)過(guò)程的規(guī)律，對(duì)設(shè)計(jì)活動(dòng)進(jìn)行了抽象和概括，但隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)復(fù)雜性的增強(qiáng)和外部環(huán)境的快速變化，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法學(xué)越來(lái)越顯示出其局限性，如無(wú)法解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)中各種活動(dòng)的沖突和協(xié)調(diào)問(wèn)題、 無(wú)法揭示產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系、無(wú)法對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)密切相關(guān)的組織、資源、人員等進(jìn)行有機(jī)的規(guī)劃。但是，這些模型和工具并未能很好地滿足用戶的客觀需求，因而，未能在工業(yè)界得到普遍認(rèn)可和應(yīng)用，過(guò)程建模方法仍然值得深入研究。但是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程具有不確定性和多樣性，因而靜態(tài)調(diào)度并不能滿足實(shí)際需要。目前的工作流適合于那些過(guò)程可以事先明確定義，執(zhí)行時(shí)只需要簡(jiǎn)單實(shí)例化的場(chǎng)合。 1 緒論 7 課題意義 目 前 ,我國(guó)眾多機(jī)械制造企業(yè)中 ,大型企業(yè)約占 2%,中小企業(yè)約占 98%。回顧、分析了當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的研究狀況，明確本文的研究重點(diǎn)和主要內(nèi)容。 2 面向主機(jī)廠的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 8 2 面向 主機(jī)廠 的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 面向主機(jī)廠的減速器協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)例 現(xiàn)代產(chǎn)品的復(fù)雜度越來(lái)越來(lái)高，更新?lián)Q代的速度也越來(lái)越快，主機(jī)廠要想快速的開(kāi)發(fā)出自己的產(chǎn)品，搶占市場(chǎng)，滿足消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的需求，協(xié)同設(shè)計(jì)作為一種新的設(shè)計(jì)理念，自然成為主機(jī)廠的首選。 軸系的外包設(shè)計(jì)有任務(wù)輸入和任務(wù)輸出，其中任務(wù)輸入為每根軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和扭矩，還包括預(yù)計(jì)將與重慶減速器廠 A 和零配件廠 C 的交互內(nèi)容，比如軸承的選取、端蓋與軸之間密封圈的選取以及與主機(jī)廠關(guān)于箱體外形尺寸的交互等。 重慶減速器廠 A 拿到所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)后，開(kāi)始虛擬裝配，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沖突后，分析到底是哪里有錯(cuò)，然后通知相關(guān)企業(yè)開(kāi)會(huì)討論如何解決沖突，最終確定解決方案，完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)。 二 、 計(jì) 算和選擇電動(dòng)機(jī)的容量 1．求工作機(jī)械所需功率 wP F D 4 0 0 0 4 5 0T = = = 9 0 0 N m 2 2 1 0 0 0? ?? 2020 60 3 m i 450wnr???? ?主 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) —— 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，取 ? ?主 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) ； 由方案可得 9 0 0 8 4 . 9 3 8 . 69 5 5 0 9 5 5 0 0 . 9 3ww wTnP K W? ?? ? ?? 2．求電動(dòng)機(jī)所需功率 dP wdaPP ?? 32a? ? ? ? ? ?? V帶 剛 聯(lián) 減 速 器 齒軸 承 式中 a? —— 電動(dòng)機(jī)至主執(zhí)行機(jī)構(gòu)沖頭的傳動(dòng)總效率 ?V帶 —— V 帶的效率，查得 ? ?V帶 ； ?剛 聯(lián) —— V 帶大輪軸與減速器輸入軸間的聯(lián)軸器，取 1? ?鋼 聯(lián) ； ?減 速 器 —— 減速器的效率，查得 ? ?減 速 器 ； ?軸 承 —— 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，取 ? ?0 .9 9? ?軸 承 角 接 觸 球 軸 承； ?齒 —— 一對(duì)閉式圓柱齒輪傳動(dòng)齒合效率，當(dāng)齒輪精度為 8 級(jí)（不含軸承效率）稀油潤(rùn)滑時(shí)取 ? ?齒 ； 則 320 . 9 5 1 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 8 8 5a? ? ? ? ? ? ? 2 面向主機(jī)廠的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 11 故 8 .6 9 .7 20 .8 8 5wd aPP K W?? ? ? 考慮到各個(gè)部分的功率損失，因此查手冊(cè)選電動(dòng)機(jī)額定功率 1 1 9 .7 2ed dP K W P K W? ? ?。 為使項(xiàng)目順利進(jìn)行，各廠家之間的數(shù)據(jù)便于識(shí)別和交流，重慶減速器廠 A特地為項(xiàng)目撰寫了項(xiàng)目文檔命名規(guī)范，如下所示： 文件的命名規(guī)則： 為了統(tǒng)一文件的命名便于管理，所以規(guī)定文件的命名規(guī)則如下： ： 設(shè)計(jì)產(chǎn)品名稱縮寫的大寫字母 文件名稱 S 零 件系列號(hào) 版本號(hào) 如：減速器箱體的零件圖命名： JSQ箱體 S100（未添加系列零部件表的命名）； JSQ箱體 S（ 13） 00（此零件有箱體三個(gè)系列的系列零部件表）。 2 設(shè)計(jì)要求 （ 1）外形美觀，結(jié)構(gòu)合 理，性能可靠，工藝性好； （ 2）多有圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求； 3 原始數(shù)據(jù) 高速軸零件圖 2 面向主機(jī)廠的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 16 中間軸零件圖 低速軸零件圖 箱體零件圖 2 面向主機(jī)廠的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 17 工作條件 兩班制工作，空載起動(dòng)，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)（單向）運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境多塵，中小批量生產(chǎn)，使用期限 10 年，年工作 300 天 。輸入軸上齒頂圓直徑為 ，半徑取整約為 59mm，齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離取 16mm。 軸系 項(xiàng)目審批樣表 表 項(xiàng)目名稱 審批依據(jù) 審批標(biāo)準(zhǔn) 審批程序 需提交的材料 減速器協(xié)同設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中的技術(shù)要求 （ 1） 外形美觀，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，工藝性好； （ 2）多有圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求； 重慶減速器廠 A總工程師 重慶減速器廠 A項(xiàng)目 經(jīng)理 重慶減速器廠 A項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 軸系的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 軸系上零各件三維模型 審核負(fù)責(zé)人： （簽名） 年 月 日 審核負(fù)責(zé)人意見(jiàn)： 年 月 日 注：本表必須按設(shè)計(jì)要求如實(shí)填報(bào)。 因此可以認(rèn)為， UML 是一種先進(jìn)實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言，但其中某些概念尚待實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證， UML 也必然存在 一個(gè)進(jìn)化過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)用例，類之間需要協(xié)作，這可以用UML 動(dòng)態(tài)模型來(lái)描述。不同的測(cè)試小組使用不同的 UML 圖作為測(cè)試依據(jù)：?jiǎn)卧獪y(cè)試使用類圖和類規(guī)格說(shuō)明；集成測(cè)試使用部件圖和合作圖；系統(tǒng)測(cè)試使用用例圖來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的行為；驗(yàn)收測(cè)試由用戶進(jìn)行，以驗(yàn)證系統(tǒng)測(cè)試的結(jié)果是否滿足在分析階段確定的需求 。而且，隨著現(xiàn)代產(chǎn)品的復(fù)雜度和技術(shù)含量的提高，單一企業(yè)常常受到技術(shù)和資源等方面的限制，不能勝任產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。在任何領(lǐng)域、任何層次上完整的計(jì)劃，都必須具備目標(biāo)、時(shí)限和主體三大要素。在制造業(yè)從最初的簡(jiǎn)單手工業(yè)發(fā)展到上世紀(jì)中下葉的機(jī)械自動(dòng)化大批量生產(chǎn)的過(guò)程中，從來(lái)沒(méi)有一個(gè)時(shí)期和最近半個(gè)世紀(jì)一樣，信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和變革中 起著巨大的推動(dòng)作用 。 第二種是主機(jī)廠在長(zhǎng)期的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中和一些企業(yè)已經(jīng)建立了長(zhǎng)期的穩(wěn)定的合作關(guān)系，雙方都覺(jué)得對(duì)方設(shè)計(jì)能力不錯(cuò)，而且供貨準(zhǔn)時(shí)，信用好。主機(jī)企業(yè)，也就是核心企業(yè)就可以搜索到 ,然后通過(guò)比較選擇得到候選供應(yīng)商。在協(xié)同商務(wù)網(wǎng)上，很多供應(yīng)商將企業(yè)信息、企業(yè)的產(chǎn)品信息、供貨能力、加工精度和報(bào)價(jià)等信息發(fā)布在上面，主機(jī)廠可以在上面很方便的找到滿足自己要求的供應(yīng)商，然后與之交涉，最終達(dá)成合作意向，簽訂合同。 主機(jī)廠配置好產(chǎn)品后，下一步就是要查找供應(yīng)商了。同時(shí) ，計(jì)劃本身又是對(duì)工作進(jìn)度和質(zhì)量的考核標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)大家有較強(qiáng) 2 面向主機(jī)廠的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 27 的約束和督促作用。 主機(jī)廠通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，獲悉市場(chǎng)最新需求，組織人員開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品滿足市 場(chǎng)需求，建立協(xié)同項(xiàng)目。 一個(gè)企業(yè)要想在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)與其他企業(yè)協(xié)同完成項(xiàng)目，一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)就是要讓其他企業(yè)知道有這個(gè)企業(yè)，這樣人家才能找到你，才能和你合作。在用 UML 建立分析和設(shè)計(jì)模型時(shí)，應(yīng)盡量避免考慮把模型轉(zhuǎn)換成某種特定的編程語(yǔ)言。 此外， UML 適用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中從需求規(guī)格描述到系統(tǒng)完成后測(cè)試的不同階段。 UML 符號(hào)表示考慮了各種方法的圖形表示，刪掉了大量易引起混亂的、多余的和極少使用的符號(hào)，也添加了一些新符號(hào)。 同理機(jī)壁邊緣均加 16+18=34mm 即頂蓋為長(zhǎng)715+34+34=783mm，寬 305+34+34=373mm. ④ 窺視孔外 115x90，內(nèi) 95x50，螺釘為 M8 ⑤ 油標(biāo)內(nèi) M16 ⑥ 漏油塞內(nèi) M16 上下箱 體的二維圖如圖 和圖 所示。表內(nèi)數(shù)據(jù)均為查機(jī)械設(shè)計(jì)所得。 軸系的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 表 任務(wù)執(zhí)行企業(yè)： 零配件廠商 B 設(shè)計(jì) 減速器的軸系 ， 包括軸及軸上的鍵和齒輪 。 故 2=2i ?? 五 、 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 各軸轉(zhuǎn)速 1 4 6 0 / m inomn n r?? ? 軸： 0 / 3 4 8 7 / m inn n r? ?? ?? 軸： 1/ 1 7 4 / m inn n i r?? ??? ??? 軸： 2/ 8 7 / m inn n i r??? ???? 各軸輸入功率 電動(dòng)機(jī)軸： 0 11edP P KW?? 小輪軸： 0 11P P KW??小 2 面向主機(jī)廠的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 12 大輪軸： 1 1 0 . 9 5 1 0 . 4 5P P KW KW?? ? ? ? ?大 小 V 帶 ? 軸： 10 .4 5P P KW?? ? ? ?大 剛 聯(lián) ?? 軸： 1 0 .4 5 0 .9 9 0 .9 8 1 0 .1 4P P KW KW???? ?? ? ? ? ? ?齒軸 承 Ⅱ軸： 1 0 .1 4 0 .9 9 0 .9 8 9 .8 4P P KW KW????? ??? ? ? ? ? ?齒軸 承 各軸轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸： 0119 5 5 0 9 5 5 0 7 1 . 9 51 4 6 0 / m i nededmP KWT T N mnr? ? ? ? ? ? ? 小輪軸： 0 71 .9 5T T N m? ? ?小 大輪軸： 7 1 . 9 5 0 . 9 5 3 2 0 5 . 1T T i N m N m?? ? ? ? ? ? ? ? ?大 小 V 帶 帶 ? 軸： TT??大 ?? 軸： 1 2 0 5 . 1 0 . 9 9 0 . 9 8 2 . 8 5 5 7 . 1T T i N m N m???? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?齒軸 承 ??? 軸： 2 5 5 7 . 1 0 . 9 9 0 . 9 8 2 1 0 8 0 . 9T T i N m N m????? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?齒軸 承 減速器的協(xié)同 項(xiàng)目計(jì)劃和配置 因?yàn)榭蛻粢蠊┴浀臅r(shí)間比較短，重慶減速器廠 A 無(wú)法在規(guī)定的時(shí)間里單獨(dú)完成整體減速器的設(shè)計(jì)工 作，所以決定要將部分設(shè)計(jì)外包給零配件廠商 B 和零配件廠商 C 完成。減速器任務(wù)書(shū)如下所示： 設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用兩級(jí)圓柱直齒齒輪減速器傳動(dòng)。 重慶減速器廠 A 完成上述總體設(shè)計(jì)后，在協(xié)同電子商務(wù)網(wǎng)上查找滿足自己要求的零配件廠商，邀請(qǐng)加入自己的協(xié)同項(xiàng)目，成為自己的供應(yīng)商；或者寫好自己的需求信息，在協(xié)同電子商務(wù)網(wǎng)上發(fā)布，讓零配件廠商自己找上門，然后主機(jī)廠從這些零配件廠商中挑選合適的零配件廠商成為自己的供應(yīng)商。最后確定傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)