慧聪网-机床行业频道
机床首页| 买卖通| 机床专卖| 供求商机 | 买卖撮合 | 融资租赁 | 机床出口| 组团参展| 机床展会
行业资讯| 技术推广|数控培训 |数控维修 |机械加工 | 专题 | 访谈 | 人才 | 商人社区| 企业上网
慧聪网首页 > 机床行业 > 技术文章 > 技术动态
行业搜索
面向CSCW的CAD/CAM系统设计
2006年12月29日 9:32  来源:CAD世界网  
  在并行工程环境下,产品的开发强调多学科专家的协同工作,在设计的每一环节考虑各种因素,形成一种群组工作模式。传统的CAD/CAM集成系统一般工作在单机环境下,实现信息的集成。而随着计算机网络技术、多媒体技术的发展,多学科专家已经能够克服距离、时间、异种计算机设备等的阻碍,可以“虚拟同地”的一起工作,形成一种分布式协同设计方式。传统的单机、面向信息集成的CAD/CAM系统已不能满足要求,分布式环境要求CAD/CAM系统可以克服地域和领域的差异,实现功能和设计过程的交互。  

  计算机支持协同工作(CSCW)是研究群体如何工作,探讨各种技术如何支持群体活动的一个新的研究领域。它为协同设计的实现提供了有力的环境和技术支持。CSCW环境下的CAD/CAM系统除了强调功能和信息的集成外,更偏重于对协同活动的支持。这些支持包括小组间的通信、数据和知识的交互、设计的同步以及过程和行为的协调等。因此,必须在传统CAD/CAM系统的基础上,对系统的结构和系统内各功能模块加以改造,并引入新的理论和技术,才能适应协同设计的需求。 

1 实现分布式协同设计的方法和步骤 

  为了实现协同设计的全局目标,CAD/CAM系统必须实现4个不同层次上的协同(见图1),即结构层、协同应用层、通信层和数据层[1]。 

  (1)结构层 系统的组织结构必须与协同的设计活动相适应。协同设计需要各方能方便地进行交流。传统的系统模型大多是面向职能的,系统中各模块的职能和任务事先已确定。除一些数据可以共享外,各模块间缺乏交互,不适应协同设计需求。因此我们需要引入新的系统建模方法,对系统中各模块的结构和功能进行调整。 

1


  (2)协同应用层 协同设计中的各功能小组(CAD、CAPP、CAM)应能实现数据和功能上的交互,能了解其它相关小组的工作状态,能充分利用CSCW支持平台所提供的各种工具,包括约束管理、冲突协调、方案评价等,共同完成协作任务。 

  (3)通信层 使各设计成员在设计过程中能够方便地交流信息,主要通过网络技术来实现。为了满足并行工程中复杂的交互要求,需要提供定向的、组播式(Multicast)的、能够以不同的服务质量QoS和优先级传输不同媒体的通信手段。系统中应提供信息交换的工具,如E-mail、文件共享和视频会议系统等。 

  (4)数据层 系统中的产品模型是实现协同设计的基础。由于不同的功能小组处理的产品数据在内容和表示上的不同,要实现数据层的协同就需要建立相应的数据交换标准,并构建全局相关的产品数据库,满足各设计小组对产品信息内容和结构的需求。 

2 系统功能模型 

  分布式的协同设计是由异地不同领域工作小组共同参与完成的。系统必须克服地域的限制实现各小组之间信息的交互、知识的处理、各类数据格式的转换、设计过程和结果交互等。传统的集中式的系统结构已不能适应分布式设计的需求。近年来,代理概念的引入较好地解决了分布式系统中的通信和交互问题。代理是一种抽象的功能实体,如CAD、CAM都可以看作是一个代理。它可以对周围的环境变化自动感知并采取相应的动作。它与一般应用程序之间的不同在于代理具有通信接口,可以与其它代理交换信息,以达到协同工作的目的。每个代理都具有一定的属性,都能通过某些方法和事件来实现一定的功能。代理的自感知能力是通过消息机制来实现的。在多代理模型中,每发生一个事件都会产生一定的消息,当消息条件满足时,相应代理就被激活,产生相应的动作。 

2.1 工程代理结构 

  代理的内部结构一般应包括网络接口、通信接口、知识库、数据库、任务模块和协调模块。 

  对于工程应用领域的代理,他们更强调知识的交流和设计过程、结果交互。因此需要采用智能的协调控制手段。黑板结构作为人工智能领域的一种常用手段,可以通过对知识源的引用对设计活动进行控制,被广泛应用于工程领域。因此也可以用在代理结构中作为协调手段。图2显示了一个工程代理的模型,主要包括: 

  (1)接口 对交互信息按消息协议进行封装后发送给其它代理,其它代理发来的消息经过解析得到有意义的内容。 

  (2)知识库和数据库 存放与代理活动相关的本地知识和数据。 

  (3)黑板 是外界的消息内容和各功能单元工作过程的中间信息的存放区,使外界的消息内容可被各功能单元使用,各功能单元之间可以交换数据,了解其它代理的工作状态。 

  (4)功能组 代理的功能实现模块,可以是一个子代理,也可以包含其它功能和代理。 

1


2.2 基于代理的系统模型 

  对于分布式的工程CAD/CAM系统,由于各功能模块都包含有大量的数据和相关知识,他们在内容和格式上都存在很大的差异,采用分布式多代理模型很难保证数据一致性,每个代理都需要编制与其它代理的数据转换接口,由于设计数据的动态性,将使这个工作面临很大的困难[2]。而采用集中式的方法虽然能解决数据一致性的问题,但功能和数据的集中使系统的灵活性大大降低,尤其是网络负担随着任务的增加将成倍的增长,协作效率较差。 因此对于CAD/CAM系统需要建立一个分布式与集中式相结合的多代理模型,以提供一个通用性强,能够克服网络和其它硬软件异构性障碍,组合灵活、工作高效的面向CSCW的协同设计环境[3]。图3为CSCW环境下的多代理CAD/CAM系统模型。它采用一个动态的中心数据库以标准的格式来保存全局相关的数据,而局部数据保存在相应的代理模块中。中心数据库管理系统中包含有与各代理进行数据交换的转换接口,当代理间需要数据交互时,通过中心数据库的转换来实现。 

  该系统的设计主要包括:①对各功能模块(CAD、CAM)的功能和结构进行重组,添加相应的通信功能、知识数据处理模块、黑板结构等,使其转化为一个工程代理模型;②构建协同设计的工作环境,实现代理间信息和设计结果的交互、协同机制的管理以及对全局共享数据的管理,并提供给各代理形式多样的交互工具如E-mail、电子会议、共享白板等;③对协同设计活动的载体——产品信息模型进行处理,使其适应协同分布式的计算机环境。 


1

[1] [2] 下一页 
 
 [关键词]:CAD/CAM  发表评论    【推荐】 【打印

相关文章 更多 
·实时协同设计CAD平台  (12.25 9:31)
·组合机床夹具CAD系统的开发  (12.9 10:38)
·CAD/CAM技术应用状况  (10.21 8:58)
·CimatronCAD/CAM软件在汽车排气管逆向工程中的应用  (10.20 10:45)
·活塞结构CAD/CAE软件的研究  (10.20 10:45)
我来评两句〖查看最新评论〗 
请您注意:
·遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
·承担一切因您的行为而导致的法律责任
·本网留言板管理人员有权删除其管辖留言内容
·您在本网的留言,本网有权在网站内转载或引用
·参与本留言即表明您已经阅读并接受上述条款
昵称:匿名

热点新闻
·中国航空工业第一集团..
·沈阳黎明航空发动机(集..
·中航技进出口总公司副..
·扬州:数控机床产业迅..
·中国机床工具工业协会..
·谈谈我们对机床的意见..
·用户对国产机床问题的..
·中国汽车工业咨询发展..
文字广告
慧聪访谈
恩德北京分公司服务部主任杨德勤先生 恩德北京分公司服务部主任杨德勤先生 近几年,我国经济高速增长,制造业也在加速发展。众多制造业企业注重自主创新…
浙江凯达常务副总经理 亿缙(嘉兴)梁瑞能经理: 缙?工业股份有限公司是一家台湾精密工具机床的制造企业,创立于1976年,已经有31年的历史…
技术动态
·系统仿真技术发展现状..
·CNC数控加工优控系统
·Space-E在高速加工中的..
·数控冲床程序设计工艺..
·超精密加工技术的发展..
·零件的结构工艺性分析..
热点专题

数控技术-全自动化产业革命

中国机床出口--更待何时?

论坛新帖