【正文】 ）復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計總體思路研究的總體思路主要包括四個基本層次：調(diào)研分析和基礎(chǔ)研究；理論、方法、技術(shù)研究；復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)的研制以及應(yīng)用驗證，即結(jié)合兩個典型產(chǎn)品（上海汽輪機有限公司的發(fā)電設(shè)備、上?？臻g推進研究所的某航空型號產(chǎn)品）對提出的理論、方法、技術(shù)進行驗證。具體路線如下圖所示。調(diào)研分析和基礎(chǔ)研究：進行創(chuàng)新設(shè)計建模技術(shù)、布局設(shè)計、形狀設(shè)計、人機工程設(shè)計、計算機支持的協(xié)同設(shè)計、方案評價與決策技術(shù)的現(xiàn)狀調(diào)研，總結(jié)現(xiàn)有研究成果和理論基礎(chǔ)，提出初步設(shè)計方案，進行可行性論證、技術(shù)經(jīng)濟分析等工作。理論、方法、技術(shù)研究：（1）面向創(chuàng)新設(shè)計的組件特征模型及其建模技術(shù)的研究；（2）基于組件特征模型的產(chǎn)品布局設(shè)計技術(shù)；（3）拓展形狀文法，研究基于形狀文法的產(chǎn)品形狀設(shè)計技術(shù)；（4）面向創(chuàng)新設(shè)計的人機工程設(shè)計技術(shù)；（5）建立創(chuàng)新設(shè)計多目標(biāo)，研究多目標(biāo)協(xié)同工作機制和沖突消解方法；（6）基于交叉組合方法的產(chǎn)品方案綜合評價與決策技術(shù)。系統(tǒng)研制：結(jié)合協(xié)作企業(yè)典型復(fù)雜產(chǎn)品研制一套面向復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)，主要包括組件特征識別與提取模塊、組件特征操作模塊、產(chǎn)品創(chuàng)新模塊、多目標(biāo)協(xié)同求解模塊、方案評價與決策模塊、方案展示模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊、數(shù)據(jù)輸入/輸出接口模塊等，在整體技術(shù)水平上達(dá)到國際先進水平，有效地支持復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。應(yīng)用驗證：本項目研究的復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法、技術(shù)與系統(tǒng)，將在協(xié)作企業(yè)的某些復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)中得到應(yīng)用，并逐步推廣到其他產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)。通過應(yīng)用驗證企業(yè)的實踐，驗證理論的正確性、方法的可行性、軟件的實用性。（）基于SOA的協(xié)同服務(wù)框架采用基于SOA（ServiceOriented Architecture）協(xié)同服務(wù)架構(gòu)來實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)，具體包括：（1） （1） 運用支持協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計的服務(wù)協(xié)作方法。在SOA環(huán)境中，信息、資源、知識等可以采用服務(wù)的形式進行封裝，甚至企業(yè)業(yè)務(wù)流程中的人也可以作為一種特殊的服務(wù)。在利用服務(wù)實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)功能時，依靠單個服務(wù)往往無法滿足全部需求。此時，必須依靠一組服務(wù)之間的協(xié)作才能達(dá)到目的。為了提供定義服務(wù)協(xié)作的手段，目前主要采用流程的形式將多個服務(wù)進行組合。在服務(wù)流程模型中，各個活動節(jié)點調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)，數(shù)據(jù)在各個活動的節(jié)點之間傳遞和轉(zhuǎn)換，活動節(jié)點之間可以有復(fù)雜的邏輯關(guān)系，該模型通過BPEL4WS，BPML和OWLS等協(xié)議將服務(wù)流程定義與服務(wù)實現(xiàn)進行了分離。同時，引入服務(wù)Agent后， 使得服務(wù)流程模型具備依據(jù)多樣化、個性化和動態(tài)業(yè)務(wù)需求匹配服務(wù)形成服務(wù)協(xié)同的功能，并且服務(wù)具有了主動性、智能性和協(xié)作性，從而為服務(wù)之間的其它的協(xié)作方式提供了可能，也使通過服務(wù)之間通過協(xié)同進行業(yè)務(wù)優(yōu)化運行具備了技術(shù)基礎(chǔ)。（2） （2） 運用基于SOA的協(xié)同設(shè)計工作環(huán)境。協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計平臺應(yīng)該支持企業(yè)所需要的各種協(xié)同應(yīng)用的開發(fā)，例如協(xié)同設(shè)計、供應(yīng)管理、生產(chǎn)管理以及其它大量與企業(yè)業(yè)務(wù)密切相關(guān)的模塊。目前，傳統(tǒng)的工作流技術(shù)作為構(gòu)造協(xié)同應(yīng)用使用最廣的一種手段，它定義的是一種結(jié)構(gòu)化的協(xié)同方式。除此之外，在業(yè)務(wù)活動中經(jīng)常采取非結(jié)構(gòu)化的協(xié)同方式。SOA提供了一種底層功能統(tǒng)一的封裝方式，而Agent又提供了組合服務(wù)的機制。通過將服務(wù)的使用映射成事件，并對基本事件以及由基本事件構(gòu)成的復(fù)合事件進行監(jiān)控，可以形成協(xié)同感知，它將為協(xié)同應(yīng)用的開發(fā)提供有效的支持。文檔和知識既是協(xié)同的產(chǎn)物也是協(xié)同的驅(qū)動力。僅僅將文檔和知識管理作為系統(tǒng)中的單獨的模塊是不夠的，文檔和知識與所有其它功能的實現(xiàn)密切相關(guān)。構(gòu)建基于服務(wù)的文檔和知識的底層存儲架構(gòu)和動態(tài)關(guān)系模型，形成文檔和知識的網(wǎng)絡(luò)模型和動態(tài)流模型，支持其產(chǎn)生、發(fā)布、檢索、應(yīng)用等生命周期中的各個階段，并通過服務(wù)的形式將其融合到各種協(xié)同應(yīng)用中。在上述基礎(chǔ)上，開發(fā)一個基于服務(wù)的協(xié)同引擎，為各種協(xié)同應(yīng)用的開發(fā)提供通用的協(xié)同工作環(huán)境。（3） （3） 構(gòu)建基于SOA的協(xié)同知識管理平臺。隨著關(guān)鍵應(yīng)用的部署，協(xié)同管理系統(tǒng)的重要性在企業(yè)中將越來越突出。維護協(xié)同管理系統(tǒng)的正常運行，保障其效率、可靠性將成為IT部門的一個重要職責(zé)。為了減輕IT部門的管理壓力，提高系統(tǒng)的可靠性和可擴展性，本課題中將采用系統(tǒng)的自主管理機制。同時，協(xié)同管理系統(tǒng)作為各個員工每天面對的電子辦公桌面，需要具有良好的、可配置的界面，門戶作為用戶進入?yún)f(xié)同管理系統(tǒng)的渠道，它是信息、知識、功能的匯聚地。各個企業(yè)對協(xié)同管理系統(tǒng)的門戶會有不同的風(fēng)格要求，它也必須具有用戶友善性并支持個性化定制：每一個角色，每一個員工都可以對門戶進行修改和定義。門戶也需要能夠接入到如PC和手機等不同的設(shè)備上。作為企業(yè)中的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)之一，協(xié)同管理平臺的可靠性、安全性和性能將成為其是否能夠取得成功的關(guān)鍵。協(xié)同管理平臺涉及企業(yè)中所有員工，因此權(quán)限管理將是保證系統(tǒng)安全性的必要手段。由于涉及多個資源，甚至是其它企業(yè)的資源，其權(quán)限管理可能需要跨越多個自治域，同時隨著業(yè)務(wù)的運行，各種參與角色的權(quán)限也在發(fā)生變化，因此屬于一種動態(tài)授權(quán)。（）語義本體知識管理 運用語義本體知識管理（Semantic Ontologybased Knowledge Management）來支持復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計知識使能工具的開發(fā)。 語義Web提供了一個通用的框架，允許跨越不同應(yīng)用程序、企業(yè)和團體的邊界共享和重用數(shù)據(jù)。語義Web是W3C領(lǐng)導(dǎo)下的協(xié)作項目，有大量研究人員和業(yè)界伙伴參與。語義Web以資源描述框架（RDF）為基礎(chǔ)。RDF以XML作為語法、URI作為命名機制，將各種不同的應(yīng)用集成在一起，對Web上的數(shù)據(jù)所進行的一種抽象表示。語義Web所指的“語義”是“機器可處理的”語義，而不是自然語言語義和人的推理等目前計算機所不能夠處理的信息。 語義Web提供了一個通用的框架，允許跨越不同應(yīng)用程序、企業(yè)和團體的邊界共享和重用數(shù)據(jù)。語義Web是W3C領(lǐng)導(dǎo)下的協(xié)作項目，有大量研究人員和業(yè)界伙伴參與。語義Web以資源描述框架（RDF）為基礎(chǔ)。RDF以XML作為語法、URI作為命名機制，將各種不同的應(yīng)用集成在一起，對Web上的數(shù)據(jù)所進行的一種抽象表示。語義Web所指的“語義”是“機器可處理的”語義，而不是自然語言語義和人的推理等目前計算機所不能夠處理的信息。知識管理是一種對知識的組織和再組織，以及對人的顯性和隱性知識進行管理，通過對知識的獲取、組織、分發(fā)、應(yīng)用，實現(xiàn)知識共享和知識創(chuàng)新，提高組織的創(chuàng)新能力、反應(yīng)能力、生產(chǎn)率以及技術(shù)技能，增加核心競爭力。在今天激烈競爭的環(huán)境中，知識管理有助于企業(yè)整合自身知識，實現(xiàn)知識流程化、企業(yè)化；使企業(yè)能夠快速有效地對外界進行響應(yīng)，提高單位時間內(nèi)創(chuàng)造的價值；擴大知識利用的程度與范圍，增強創(chuàng)新能力和商務(wù)智能；打破原有管理等級邊界，拓展組織發(fā)展的空間。 本體在Web上的應(yīng)用導(dǎo)致了語義Web的誕生，其目的是解決Web上信息共享時的語義問題。本體是語義Web的基礎(chǔ)，本體可以有效地進行知識表達(dá)，知識查詢，或不同領(lǐng)域知識的語義消解。本體還可以支持更豐富的服務(wù)發(fā)現(xiàn)、匹配和組合，提高自動化程度。語義本體知識管理（semantic ontologybased knowledge management）可實現(xiàn)語義級知識服務(wù)，提高知識利用的深度。本體知識管理還可以支持對隱性知識進行推理，方便異構(gòu)知識服務(wù)之間實現(xiàn)互操作，方便融入領(lǐng)域?qū)＜抑R及經(jīng)驗知識結(jié)構(gòu)化等。 語義本體知識管理一般能夠提供以下基本功能：（1）支持本體多種表示語言和存儲形式，具有本體導(dǎo)航功能；（2）支持本體的基本操作如本體學(xué)習(xí)、本體映射、本體合并等；（3）提供本體版本管理功能，支持本體的可擴展性和一致性。（）貫穿價值鏈的企業(yè)信息集成框架 運用貫穿價值鏈的信息支撐框架作為具體系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)支撐，包括，但不局限于，統(tǒng)一企業(yè)門戶架構(gòu)、協(xié)同工作環(huán)境、私有貿(mào)易交換、業(yè)務(wù)流程管理、集成架構(gòu)（SOA）、工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（公共服務(wù)、業(yè)務(wù)邏輯、表達(dá)邏輯）、分析數(shù)據(jù)模型（元數(shù)據(jù)、主數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)）、系統(tǒng)管理（系統(tǒng)安全、服務(wù)供給、流程事件管理、應(yīng)用管理、存儲和網(wǎng)絡(luò)管理）。具體如下圖所示。（3）、可行性分析（）從項目開發(fā)能力角度上海思普信息技術(shù)有限公司（思普軟件）是中國領(lǐng)先的產(chǎn)品全生命周期解決方案供應(yīng)商。作為中國成長最快的PDM、PLM、CAPP軟件廠商，成為事實上引領(lǐng)中國技術(shù)管理信息化領(lǐng)域發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)廠商之一。思普軟件開發(fā)和銷售的軟件產(chǎn)品包括：l l 思普產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)SIPM/PLM。l l 針對中小企業(yè)低成本快速實施的思普產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SIPM/PDM。l l 思普工藝設(shè)計系統(tǒng)SIPM/CAPP。l l 思普技術(shù)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)SIPM/SRM。l l 思普質(zhì)量管理系統(tǒng)SIPM/QIS等專業(yè)的管理和應(yīng)用軟件。同時代理銷售各種二維三維CAD/CAM軟件、微軟全線產(chǎn)品、SYBASE、ORACLE等大型數(shù)據(jù)軟件。思普軟件提供與本公司軟件產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)管理咨詢、實施與技術(shù)服務(wù)。幫助企業(yè)建立以產(chǎn)品創(chuàng)新為核心、能適應(yīng)企業(yè)的組織、流程、生產(chǎn)方式不斷動態(tài)變化的信息化系統(tǒng)。思普軟件支持從產(chǎn)品構(gòu)思到產(chǎn)品報廢的整個生命周期中，將企業(yè)及其合作伙伴范圍內(nèi)的人員、過程、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)（如CAD/CAE/CAM/CAPP/ERP/OA等）。加以整合和集成，完成異地分布式協(xié)同、合作、創(chuàng)新、生產(chǎn)制造、實施服務(wù)、環(huán)境保護以及產(chǎn)品推廣等活動。全面支持大中小型企業(yè)整合和改善業(yè)務(wù)流程、開展產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理和跨地域的異地遠(yuǎn)程開發(fā)協(xié)同，從而幫助企業(yè)提升產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量、降低研發(fā)成本、加快創(chuàng)新性產(chǎn)品開發(fā)的上市進程，使企業(yè)能夠自如地應(yīng)對瞬息變化的市場需求，及時占領(lǐng)和保持市場制高點。上海交通大學(xué)是國家863/CIMS主題“集成工藝設(shè)計自動化工程實驗室”、“國家863/CIM培訓(xùn)中心(上海)”、國家教委“‘211’重點學(xué)科建設(shè)項目—先進機械制造技術(shù)”、國家教委“‘985’重點建設(shè)項目—制造業(yè)信息化技術(shù)工程中心”、上海市科委“上海先進制造工程技術(shù)研究中心”、上海汽車工業(yè)總公司與上海交大共建“制造系統(tǒng)集成技術(shù)工程中心”、上海交通大學(xué)與香港理工大學(xué)的“快速產(chǎn)品開發(fā)中心”負(fù)責(zé)和承擔(dān)單位。現(xiàn)有教授8人，副教授5人，高級工程師2人，工程師1人。其中博士生導(dǎo)師3人，具有博士學(xué)位的教師7人。已培養(yǎng)博士13名，目前在讀博士研究生27名，碩士研究生28名，工程碩士研究生7名。幾年來，完成國家自然科學(xué)基金、863高技術(shù)發(fā)展計劃項目20余項。目前承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重點項目1項，上海市科委重大項目1項、重點項目3項，以及多項企業(yè)委托項目。（）從技術(shù)積累角度上海思普信息技術(shù)有限公司（簡稱思普軟件）多年來專著于制造業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)與協(xié)同管理軟件的研發(fā)與咨詢服務(wù)，為全國20多個省份的數(shù)百家企業(yè)提供了優(yōu)秀的信息化解決方案，曾經(jīng)或正在承擔(dān)多項國家863計劃、國家火炬計劃、國家創(chuàng)新基金、上海市科技攻關(guān)等技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化項目，并先后獲得2002年度上海市科技進步一等獎和2003年度國家科技進步二等獎。思普軟件在1999年推出所見即所得的領(lǐng)先工藝設(shè)計系統(tǒng)，實現(xiàn)與CAD平臺無關(guān)、與工藝方法無關(guān)、與工藝格式無關(guān)的工藝設(shè)計方法；在1999年推出以BOM為中心管理企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，極大支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有效管理和快速應(yīng)用；在2003年推出基于純JAVA中間件的協(xié)同商務(wù)框架SIPM/BCF，并以此為基礎(chǔ)建立企業(yè)數(shù)字模型推動、可伸縮、快速配置的領(lǐng)先制造業(yè)技術(shù)管理信息化解決方案SIPM/PLM，全面支持客戶關(guān)系管理、產(chǎn)品開發(fā)協(xié)同、知識管理、質(zhì)量管理等，并實現(xiàn)企業(yè)整合整個供應(yīng)鏈上的技術(shù)資源進行同步開發(fā)，極大提高制造企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力。上海交通大學(xué)作為上海市科委下屬的上海先進制造工程技術(shù)研究中心的依托單位，整合上海市主要高校，如同濟大學(xué)、上海大學(xué)、東華大學(xué)等，組織實施了上海市重大科技攻關(guān)項目——“上海市CIMS應(yīng)用示范工程”一到三期，以及上海市重點科技攻關(guān)項目——“敏捷制造網(wǎng)絡(luò)化工程”和“分布環(huán)境下的快速響應(yīng)制造應(yīng)用技術(shù)研究”。上海交通大學(xué)擔(dān)負(fù)了大項目的技術(shù)攻關(guān)、應(yīng)用示范和成果推廣工作，具備了豐富的大型信息技術(shù)應(yīng)用類項目的實施經(jīng)驗。同時，通過這些項目實施，已構(gòu)建了一個以“上海制造熱線”為門戶的以快速產(chǎn)品開發(fā)為特色的公共技術(shù)應(yīng)用服務(wù)平臺。開發(fā)了基于Internet的遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)絡(luò)平臺、基于Web應(yīng)用的虛擬企業(yè)建模、實時協(xié)同環(huán)境、制造過程建模規(guī)劃與控制等系列工具，構(gòu)成了一個能支持分布、異地多開發(fā)商進行新產(chǎn)品開發(fā)的協(xié)同環(huán)境。（）從產(chǎn)業(yè)化角度思普軟件先后獲得上海市高新技術(shù)企業(yè)、上海市優(yōu)秀軟件企業(yè)、2004年度中國最具競爭力科技型中小企業(yè)100強（中國新聞社）、長三角最具競爭力科技企業(yè)等稱號。思普軟件是產(chǎn)品數(shù)據(jù)與協(xié)同管理領(lǐng)域的領(lǐng)先解決方案提供者，三大軟件SIPM/PLM、SIPM/PDM和SIPM/CAPP是本領(lǐng)域內(nèi)最著名、最具市場影響力的軟件之一，擁有中國海運集裝箱集團、上海大眾、上海通用、上海匯眾、二汽東風(fēng)、長安鈴木、采埃孚、德爾?？照{(diào)、德爾福派克、西門子移動通訊、松下微波爐、泰科國際、上海海事局、上海航天局、航天五院、宣工股份、臨工股份、威孚高科、錫壓股份、電子38所、湘電機、杭氧、上海輪胎橡膠等一大批重量級的成功用戶，其中有10家屬于世界500強企業(yè)。思普軟件將為本項目成果的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化提供強有力的支撐和孵化平臺作用。航空航天、發(fā)電設(shè)備是我國開發(fā)具有自主品牌產(chǎn)品以不斷提高創(chuàng)新能力的典型行業(yè)，以此為應(yīng)用背景開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)、方法、平臺、工具和應(yīng)用驗證，以增強這些行業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)能力，縮短開發(fā)時間、提高對市場的動態(tài)相應(yīng)能力，這對我國其它民族工業(yè)的發(fā)展，特別是以信息化帶動工業(yè)化的發(fā)展，將起到巨大的推動和示范作用。（包括國內(nèi)外應(yīng)用或市場現(xiàn)狀、潛在用戶、市場前景，經(jīng)濟效益和社會作用等）（1）、國內(nèi)外應(yīng)用或市場現(xiàn)狀 目前國內(nèi)外復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用或軟件市場提供者主要包括Pro/Innovator、Goldfire Innovator等。但這些主要集中在提供基于TRIZ理論用以支持設(shè)計者進行相關(guān)設(shè)計方法、資源（包括現(xiàn)有專利）的搜索與運用，但是與復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的具體內(nèi)涵關(guān)聯(lián)不明顯。 因此，復(fù)雜產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用將會有較大的市場前景和較快增長速度，特別是當(dāng)一些具有共性的關(guān)鍵技術(shù)、共性平臺和集成環(huán)境的開發(fā)和應(yīng)用，將會極大地推動這一應(yīng)用的快速發(fā)展。（2）、潛在用戶