集成环境下产品开发方法及过程管理研究

集成产品开发以并行工程哲理为指导原则，以CAx／PDM、计算机技术、网络技术等作为基本支撑手段，以减少产品开发周期、提高产品开发质量为目标，并行地、集成地进行产品开发。该方法与传统的产品开发方法不同之处在于产品开发的并行化、集成化、智能化和网络化。本文的主要目标在于利用并行工程的指导思想，研究面向直升机设计的集成产品开发方法以及在集成产品开发环境下产品开发的过程建模、规划和管理等。 1集成产品开发的方法论与体系结构研究 分析了集成环境下实现集成产品开发的必要性，指出以CAx／DFx集成为基础、集串行与并行过程于一体的集成产品开发已经成为目前复杂产品开发的主要方式，分析了并行集成产品开发的基本原理，即集成产品开发是一个阶段化、螺旋上升、信息逐步完善的过程。通过对集成产品开发方法论的研究，结合直升机结构特点，提出面向直升机设计、需求驱动的集成产品开发模型，从问题域和方案域的角度，探讨了需求模型、过程模型、组织模型以及产品模型之间的关系，研究了该模型用于直升机设计的实施方法。以此为基础，建立了面向直升机设计、以过程为中心的集成产品开发体系和基于Enovia VPM／PM的集成产品开发环境。 2集成产品开发过程建模的研究 分析了现有产品开发的过程建模方法，指出产品开发过程建模的关键问题在于实现过程、功能和信息的集成。针对集成环境下的产品开发过程，提出了以功能模型、活动模型和信息流模型集成为基础的集成产品开发过程模型，并分析了集成产品开发过程建模的步骤。基于建立的过程模型，提出基于IDEF3的扩展建模实施方法，并结合直升机中段结构设计实现了该过程建模方法的应用。 3集成产品开发过程规划与管理研究 研究了集成产品开发过程的规划模型和方法，并从产品开发活动信息相关性和活动执行策略上，提出了集成设计过程模型、设计结构矩阵分析模型以及项目管理工具来实现产品开发过程规划和管理的实施方法，并研究了基于设计结构矩阵模型和任务网络图进行过程规划的实施策略和算法，同时，研究了动态资源约束下的产品开发过程规划的策略与相关算法。实现了基于该模型用于直升机中段结构设计的过程规划。 提出了项目管理与工作流管理集成的过程管理方法，深入分析了基于项目管理进行工作流管理的实施机制，实现了基于项目管理的工作流管理方法在直升机设计中的应用，并在PDM基础上，从工作流执行的控制方式和状态管理上分析了过程管理的实施机制。 4数字化产品开发集成环境的实现研究 摘要 分析了集成产品开发框架 PDM系统的体系结构和功能实现方法，研究了基T Enovia VPM／PM平台、以过程为中心的集成产品开发用于直升机结构设计的实现方法，分析了产 品开发过程中的组织协作和通信方式，并从数据的安全控制方式和基于产品结构扩展的配 置方式上分析了产品的信息与数据管理，从而实现了基了 Enovia VPM／PM进行直升机设计 的信息和过程管理。研究了在集成产品开发中基于STEP的数据交换方式与系统间实现数 据信息交换与共享的方法。