【正文】 109679 同樣為使最終設(shè)計(jì)的三維模型易于裝配，重慶減速器廠 A 要求各配件廠建模時(shí)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)坐標(biāo)，如圖 所示。其中箱體由主機(jī)廠負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，將軸系的設(shè)計(jì)外包給零配件廠 B，減速器附件的設(shè)計(jì)外包給零配件廠 C。參考以往的設(shè)計(jì)，如圖 所示。 取 ? ，則 21 2 i i i? ? ? 為使 V 帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，取 3i ?帶 。 三．確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 初選電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min。 圖 傳動(dòng)方案的擬定 2 面向主機(jī)廠的 協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模 10 減速器總體設(shè)計(jì) 表 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說 明 運(yùn)輸帶工作拉力 F=4KN 運(yùn)輸帶工作速度 V=輸送帶滾筒直徑 D=450mm 一 、 選擇電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)。 （ 1）外形美觀，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，工藝性好； （ 2）多有圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求； （ 1）運(yùn)輸帶工作拉力 F=4KN， ， 5KN （ 2）運(yùn)輸帶工作速度 V=， ， （ 3） 輸送帶滾筒直徑 D=450mm， 450mm， 450mm 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 ?，F(xiàn)應(yīng)某帶式輸送機(jī)廠商要求需要 設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用兩級圓柱直齒齒輪減速器傳動(dòng) 。 總體設(shè)計(jì) 重慶減速器廠 A 為國內(nèi)比較知名的減速器供應(yīng)商，在行業(yè)內(nèi)有較好的聲譽(yù)。外協(xié)廠的數(shù)據(jù)同樣要經(jīng)過審核才能算完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 協(xié)同項(xiàng)目創(chuàng)建后，先將軸的設(shè)計(jì)任務(wù)書發(fā)給零配件廠 B，并給其限定設(shè)計(jì)任務(wù)完成時(shí)間，零配件廠 B 完成軸的設(shè)計(jì)任務(wù)后，提交設(shè)計(jì)文檔給重慶減速器廠 A，重慶減速器廠 A 組織人員對零配件廠 B 的設(shè)計(jì)說明書審核，若有問題，打回重新設(shè)計(jì)，直至通過審核。任務(wù)輸出為各附件的設(shè)計(jì)參數(shù)，比如軸承端蓋、各種螺栓、聯(lián)軸器、油 標(biāo)及軸承的選取。輸出任務(wù)為軸系的設(shè)計(jì)說明書和三維模型，包括軸和軸上的鍵和齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)和三維模型。其中箱體有主機(jī)廠自己設(shè)計(jì)，軸系的設(shè) 計(jì)外包給零配件廠 B 完成， 附件的設(shè)計(jì)外包給零配件廠 C 完成。 主機(jī)廠短時(shí)間完成不了設(shè)計(jì)任務(wù)，所以決定將部分設(shè)計(jì)外包。然后根據(jù)帶輪速度和電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速， 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級傳動(dòng)比 ，并確定傳動(dòng)形式。本小節(jié)將以減速器為例，說明一般的協(xié)同過程是如何進(jìn)行的。 第五章結(jié)合減速器案例總結(jié)了全文的主要工作內(nèi)容及平臺(tái)的應(yīng)用效果，對網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造所需要進(jìn)一步研究的工作做了展望。 第四章在已有的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)制造平臺(tái)上，模擬減速器的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)制造過程，從項(xiàng)目的創(chuàng)建、子任務(wù)的劃分、供應(yīng)商的查找、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的形成到任務(wù)的發(fā)放、數(shù)據(jù)的發(fā)放、任務(wù)的管理、任務(wù)的評審直至項(xiàng)目文檔的形成。然后利用 UML 建模工具建立了面向主機(jī)廠的協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)模型。 第二章結(jié)合一般企業(yè)間的實(shí)際協(xié)同業(yè)務(wù)流程建立了面向主機(jī)廠的協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)建模。在分析現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從過程協(xié)同和數(shù)據(jù)協(xié)同兩個(gè)層次對協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)的相關(guān)研究進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述。整機(jī)企業(yè)利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與配套企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目的異 地協(xié)同 ,技術(shù)溝通和資源共享 ,有效縮短開發(fā)周期 ,降低開發(fā)成本 ,提高產(chǎn)品的市場競爭力。此間 ,就涉及到了大量的項(xiàng)目協(xié)同、技術(shù)協(xié)同、資源協(xié)同需求。大多數(shù)中小企業(yè)是大型企業(yè)的零部件供應(yīng)商 ,在設(shè)計(jì)過程中都需要與供應(yīng)鏈的上游主機(jī)廠發(fā)生連接 ,進(jìn)行協(xié)同。 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(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域目標(biāo)導(dǎo)向課題（ 2020AA04Z1B1） 課題目的 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)制造是未來的趨勢，對企業(yè)快速開發(fā)產(chǎn)品，搶占市場有著舉足重輕的作用，但業(yè)務(wù)流程的再造也是很重要的環(huán)節(jié)，本文主要針對網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)過程的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行建模，并給出了軟件的技術(shù)架構(gòu)的解決方案，以滿足企業(yè) 快速響應(yīng)市場機(jī)遇，迅速組織人力、物力資源，開發(fā)出質(zhì)量優(yōu)、成本低的新產(chǎn)品，贏得市場競爭 。 3) 大多數(shù)現(xiàn)有工作流應(yīng)用系統(tǒng)只是作為設(shè)計(jì)一種協(xié)作工具，適用于小群體之間業(yè)務(wù)的工作流，在體系結(jié)構(gòu)上存在缺陷，缺乏可伸縮性。 2) 不能提供很好的互操作性。將工作流技術(shù)運(yùn)用到產(chǎn)品開發(fā)過程時(shí)必須解決如何增強(qiáng)工作流 的適應(yīng)性的問題。但是，產(chǎn)品開發(fā)過程具有的不確定性和創(chuàng)造性的特點(diǎn)給工作流技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。 當(dāng)前，在知識經(jīng)濟(jì)和網(wǎng)絡(luò)經(jīng) 濟(jì)時(shí)代的大背景下，工作流技術(shù)發(fā)生了深刻的變化，其作用已不再是簡單地在使用者之間傳遞任務(wù)與數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)商業(yè)流程自動(dòng)化，而是能夠有效管理商業(yè)規(guī)則知識庫，在商業(yè)邏輯發(fā)生變化的時(shí)候不需要重寫應(yīng)用過程，而且能夠聚合、裂變和優(yōu)化過程知識。工作流管理一直是企業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)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(dòng)執(zhí)行的經(jīng)營過程，根據(jù)一系列過程規(guī)則，文檔、信息或任務(wù)能夠在不同執(zhí)行者之間傳遞、執(zhí)行。 Lokesh Gupta 和 Charles Petrie分別提出了基于約束的調(diào)度方法，主要解決在產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)發(fā)生變化后如何調(diào)度的問題。已有大量文獻(xiàn)研究了如何依據(jù)過程模型，在資源約束條件下將任務(wù)事先分配給開發(fā)人員，即任務(wù)的靜態(tài)調(diào)度。采用仿真 的方法可以考慮更多因素的影響，但是，仿真方法目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程建模與優(yōu)化，相對說來，對產(chǎn)品開發(fā)過程的仿真研究尚不多見。上述算法的缺陷是在任務(wù)數(shù)量較多時(shí)，復(fù)雜性迅速增加。 過程優(yōu)化分析是對過程進(jìn)行重組以實(shí)現(xiàn)過程的優(yōu)化。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(shè)計(jì)任務(wù)；第二類為基于圖形的方法，其中包括了有向圖、網(wǎng)絡(luò)計(jì)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(shè)計(jì)流描述和管理開發(fā)過程。 Robert P Smith 等人在研究眾多過程模型的基礎(chǔ)上將其分為序列規(guī)劃模型、分解模型、隨機(jī)交貨期模型、設(shè)計(jì)反饋模型和并行模型五類。 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(guān)注，過程模型也是過程協(xié)同實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。近幾十年來，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法學(xué)的基礎(chǔ)上，人們提出了并行工程（ Concurrent Engineering， CE）、集成產(chǎn)品開發(fā)（ Integrated Product Development， IPD）、動(dòng)態(tài)產(chǎn)品開發(fā)（ Dynamic Product Development， DPD）、協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)（ Collaborative Product Development， CPD）等新的產(chǎn)品開發(fā)過程規(guī)劃方法，而不僅僅停留 在設(shè)計(jì)方法學(xué)的層次上。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)流派以德國 Pahl 和 Beitz為代表，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)程的模式化、調(diào)理性和準(zhǔn)則性，其特點(diǎn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)非常規(guī)范，設(shè)計(jì)過程的邏輯性強(qiáng)；創(chuàng)新性設(shè)計(jì)流派以美國 Serieg 和 Johnson 為 代表，他們認(rèn)為設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性活動(dòng)，而程序化的設(shè)計(jì)步驟將扼殺產(chǎn)品的創(chuàng)新性；公理化設(shè)計(jì)流派以英國的 Nam Suh 為代表，他在其著作《設(shè)計(jì)原理》提出了兩條設(shè)計(jì)公理，即保持功能獨(dú)立性的獨(dú)立性公理和信息最小化的信息公理，公理化設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)過程看作功能要求的開發(fā)，把這些要求通過設(shè)計(jì)矩陣映射成設(shè)計(jì)參數(shù)，然后再映射成制造過程變量。 基于網(wǎng)格技術(shù) ,研究、建立企業(yè)資源計(jì)劃實(shí)現(xiàn)模型 , 探討網(wǎng)格技術(shù)環(huán)境下的企業(yè)資源計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)方法 . 并提出在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造環(huán)境下企業(yè)資源計(jì)劃研究存在的不足和具有的意義 。并從產(chǎn)品設(shè)計(jì)智能化和自動(dòng)化的角度提出了基于智能體技術(shù)研制產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的思想，分析了智能體間協(xié)同和通訊的關(guān)鍵技術(shù)，以及業(yè)務(wù)流程分階段控制的結(jié)構(gòu)化建模方法，建立了電控閥門產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，從而實(shí)現(xiàn)了新產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)的分布式協(xié)同求解。 施進(jìn)發(fā) 、 李濟(jì)順 、 焦合軍 、 孫建輝 等人 通過對中小企業(yè)產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)過程的特點(diǎn)分析 ,利用面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)理論 ,從網(wǎng)絡(luò)化制造的特點(diǎn)出發(fā) ,結(jié)合所承擔(dān)的多項(xiàng)航空科學(xué)基金和河南省科技攻關(guān)相關(guān)課題的研究 ,給出協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和總體技術(shù)結(jié)構(gòu) ,研究基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型和企業(yè)間產(chǎn)品協(xié)作關(guān)系的 1 緒論 4 協(xié)同設(shè)計(jì)方案 . 討論所建立的原型系統(tǒng) . 目前 ,系統(tǒng)已進(jìn)行了多家企業(yè)的示范應(yīng)用 ,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)間的協(xié)作和面向網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) ,在提高設(shè)計(jì)效率、降低開發(fā)成本、減少協(xié)作費(fèi)等方面效果顯著 。 王淑營 、 趙慧娟 、 孫林夫?qū)^(qū)域網(wǎng)絡(luò)化制造 ASP服務(wù)平臺(tái)資源集成方法進(jìn)行了研究 ,提出了基于 Web 服務(wù)技術(shù)的區(qū)域制造資源集成框架 ,分析了適用于 ASP 服務(wù)平臺(tái)與 Web 站點(diǎn)間集成的分布式資源管理與集成方案 ,以及適用于 ASP 服務(wù)平臺(tái)與企業(yè)資源集成的企業(yè)資源管理與資源集成方案。 陶 濤 ,郭 鋼 ,李 浩闡述了當(dāng)今制造企業(yè)在設(shè)計(jì)方面的需求 ,介紹了協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu) ,并結(jié)合實(shí)例簡要敘述了摩托車產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)流程 ,展現(xiàn)了協(xié)同平臺(tái)在項(xiàng)目協(xié)同、資源協(xié)同、技術(shù)協(xié)同方面的功能。 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?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)集成，分散資源的高效集成是網(wǎng)絡(luò)化制造的目標(biāo)之一。 3)動(dòng)態(tài)性 網(wǎng)絡(luò)化制造聯(lián)盟是針對市場需求和機(jī)遇，面向特定產(chǎn)品而組建的。 2)協(xié)同性 網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)應(yīng)用的主要技術(shù)目標(biāo)是實(shí)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(chǎn)品開發(fā)周 期，降低制造成本，降低整個(gè)供應(yīng)鏈的交貨周期。企業(yè)在現(xiàn)今發(fā)展階段面臨的最大挑戰(zhàn)是：市場環(huán)境的快速變化帶來的不確定性；技術(shù)的迅速發(fā)展帶來的設(shè)備和知識的更新速度加快?！? 網(wǎng)絡(luò)化制造中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(wǎng)絡(luò)化制造的基本內(nèi)涵特征是基于網(wǎng)絡(luò)的信息的快速傳輸和交互?！? 華中科技大學(xué)楊叔子院士指出：“建立一種市場需求驅(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、贏得市場和掌握競爭主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵。本論文針對網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)業(yè)務(wù)流程和軟件技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行了深入的研究 。因此，探索網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)方法和關(guān)鍵技術(shù)，并開發(fā)出相應(yīng)的支持系統(tǒng)，是一項(xiàng)具有重要理論意義和廣泛應(yīng)用前景的研究課題。 上述產(chǎn)品開發(fā)模式隨著 Inter 變成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)而越來越具 有可實(shí)現(xiàn)性。這樣，虛擬企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。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)品開發(fā)的全過程。 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下新產(chǎn)品的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理、營銷、服務(wù)不再局限 1 緒論 2 于一座城市、一個(gè)地區(qū)甚至一個(gè)國家。在這些技術(shù)內(nèi)容和技術(shù)問題中，網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)將是今后相當(dāng)一段時(shí)間網(wǎng)絡(luò)化制造的主要研究課題。 2020 年 3 月在新加坡召開的第五屆國際計(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)”。在此背景下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的有效融合形成了一種全新的生產(chǎn)制造模式 網(wǎng)絡(luò)化制造。 背景 當(dāng)人類歷史跨入 21 世紀(jì)的時(shí)候，全球社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、市場、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及科學(xué)技術(shù)等發(fā)生著深刻的變革：國際和國內(nèi)市場向著大競爭大合作的方向發(fā)展；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向著以信息產(chǎn)業(yè)為主的方向發(fā)展；基礎(chǔ)科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)和現(xiàn)代控制理論與制造科學(xué)等獲得了突破性的進(jìn)展，而且相互交叉融合。特別是近 20 年以來，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展極大地拓展了整個(gè)制造業(yè)的廣度和深度，產(chǎn)生了一批新的制造哲理和制造技術(shù)，使制造業(yè)正發(fā)生著質(zhì)的飛躍。在我國，據(jù)《科技日報(bào)》資料顯示，2020 年制造業(yè)在工業(yè)中的比重為 %，占 GDP 比重 %。 關(guān)鍵詞 ： 網(wǎng)絡(luò)化，協(xié)同設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)流程，解決方案 ABSTRACT Abstract As the most creative and important influence factor in manufacturing enterprise,product development faces more intensive challenges in today’s society which is characteristic of globalized petition and plex the mature of Inter technology,worked collaborative product development(NCPD) is being the trend of product development to market requirement,NCPD can quickly anize dynamic product