汽車發(fā)動機(jī)零件管理系統(tǒng)的開發(fā)
汽車發(fā)動機(jī)零件管理系統(tǒng)的開發(fā),汽車發(fā)動機(jī),零件,管理,系統(tǒng),開發(fā)
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
設(shè)計(論文)題目: 汽車發(fā)動機(jī)零件管理系統(tǒng)的開發(fā)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程07—3
學(xué) 生 姓 名: 朱延哲
導(dǎo) 師 姓 名: 李金庫
開 題 時 間: 2011年3月2日
指導(dǎo)委員會審查意見:
簽字: 年 月 日
開題報告撰寫要求
一、“開題報告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義;
2. 文獻(xiàn)綜述(課題研究現(xiàn)狀及分析);
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題;
4. 技術(shù)路線或研究方法;
5. 進(jìn)度安排;
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開題報告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上,文字要精練通順,條理分明,文字圖表要工整清楚。
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué)生姓名
朱延哲
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程07--3
指導(dǎo)教師姓名
李金庫
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
否
題目名稱
汽車發(fā)動機(jī)零件管理系統(tǒng)的研究
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、國外研究現(xiàn)狀
隨著計算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,適應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計制造全球化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢,國外科研單位、企業(yè)也紛紛研制推出網(wǎng)絡(luò)化的零件庫系統(tǒng)。提出了基于Web的面向裝配的設(shè)計系統(tǒng)集成框架,采用Java和Web技術(shù)建立了基于網(wǎng)絡(luò)的WebDFA原型系統(tǒng)[;研究中心推出了基于Web的參數(shù)化跨平臺零件庫系統(tǒng),該系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性,使設(shè)計人員從一些繁瑣的繪圖中解脫出來,提高產(chǎn)品的設(shè)計效率并降低設(shè)計的成本;開發(fā)了基于B/S模式的飛機(jī)工裝零件庫系統(tǒng),實現(xiàn)了工裝常用零件的遠(yuǎn)程調(diào)用和資源共享。[1]
目前國內(nèi)有不少企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布自己的零件庫,例如中國機(jī)械網(wǎng)(www.china-machine.com)提供了在線3D標(biāo)準(zhǔn)件零件庫,可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽三維零件圖并查看尺寸;杭州新迪數(shù)字工程系統(tǒng)有限公司發(fā)布了基于SolidWorks的新迪3D零件庫(www.3dlib.cn),收錄了最新國家標(biāo)準(zhǔn)的各類GB標(biāo)準(zhǔn)件,包括:螺釘、螺母、螺柱和螺栓、墊圈和擋圈、銷和鍵、鉚釘和焊釘、結(jié)構(gòu)件、軸承、密封件等九大類標(biāo)準(zhǔn)件;三維設(shè)計資源在線(www.3dsource.cn)提供國家現(xiàn)有的各類標(biāo)準(zhǔn)件和行業(yè)常用件,可以動態(tài)配置、預(yù)覽和下載三維產(chǎn)品模型,并提供了SolidWorks、Parasolid、ACIS、STEP、IGES 、Pro/E等多種文件格式,直接融入到設(shè)計者的設(shè)計中[4]
隨著汽車制造業(yè)對產(chǎn)品知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需求的不斷升級,已有很多公司開始著力為汽車制造商提供知識庫框架系統(tǒng)。國際著名汽車企業(yè)的實踐證明,只有以數(shù)字化技術(shù)為開發(fā)平臺,利用成功產(chǎn)品的開發(fā)只是和數(shù)據(jù),再成功經(jīng)驗知識的指導(dǎo)下,才能實現(xiàn)真正意義上的快速、經(jīng)濟(jì)和成功的開發(fā)。IBM EDS等國際著名IT公司都在爭相為知名汽車制造商提供知識庫框架系統(tǒng)。[5]特別是EDS公司,專門開發(fā)了KF軟件,在知識庫(用只是語言INTENT寫成)與UG之間架起了橋梁。設(shè)計師可以隨時在知識庫中搜索自己需要的各種知識。各類機(jī)電產(chǎn)品行業(yè)為提高其市場競爭力以及提高其設(shè)計生產(chǎn)效率,都在開發(fā)或利用一些標(biāo)準(zhǔn)件庫來輔助設(shè)計。[6]國內(nèi)也有不少學(xué)者進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)件庫開發(fā)的研究。例如戴永斌,開發(fā)了基于UG的干式變壓器標(biāo)準(zhǔn)件庫;錢玲玲等研究了標(biāo)準(zhǔn)件庫管理系統(tǒng)中的知識重用;以及萬久團(tuán)等建立了基于UG的三位參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫等。[7]標(biāo)準(zhǔn)件庫通過在企業(yè)設(shè)計過程中的應(yīng)用,都取得了較好的效果。1)可以與設(shè)計環(huán)境實現(xiàn)無縫集成,交互性和通用型號,使用方便快捷;2)減少了工程設(shè)計人員的工作量,避免了重復(fù)勞動,大大縮短了設(shè)計周期;3)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計過程的自動化,有效提高產(chǎn)品設(shè)計效率和質(zhì)量等[8]。
最近的調(diào)查表明,80%的美國工程師希望零件供應(yīng)商可以通過網(wǎng)絡(luò)提供現(xiàn)成的2D或3D CAD模型。60%的受調(diào)查者承認(rèn)他們傾向于選擇提供了此類服務(wù)的零件供應(yīng)商。在被下載的三維模型中,大約80~90%的模型被加入到顧客的設(shè)計方案中并且被購買。[9]
在汽車發(fā)動機(jī)設(shè)計過程中,設(shè)計人員同樣經(jīng)常會使用到一些標(biāo)準(zhǔn)件和通用零件。因此,建立以標(biāo)準(zhǔn)件為核心的發(fā)動機(jī)零件庫目的是避免重復(fù)勞動,提高設(shè)計效率和質(zhì)量的有效手段之一,也是系統(tǒng)走向?qū)嵱没闹匾h(huán)節(jié),隨著計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展和普及,基于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)動機(jī)零件庫系統(tǒng)成為應(yīng)用的一項重要技術(shù)得到了廣泛重視和研究。[10]
2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的不斷發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)件在機(jī)械設(shè)計與制造中的應(yīng)用日益廣泛。在機(jī)械產(chǎn)品中,大約30%~70%的零件是標(biāo)準(zhǔn)件或常用件,這些零件大多具有相同或相似的外形特征,只是尺寸規(guī)格有所不同。在產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程中,零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化成為提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的有效途徑。[11]因此廣泛應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件,即研制標(biāo)準(zhǔn)件庫能夠為產(chǎn)品設(shè)計帶來便利。但是在通用的系統(tǒng)中,一般沒有標(biāo)準(zhǔn)件庫,而且三維設(shè)計已成為今后機(jī)械設(shè)計的主流方向,所以唯一可行的方法是在通用平臺上進(jìn)行二次開發(fā),建立三維標(biāo)準(zhǔn)件庫。[12] 在此背景下,本文通過分析CAD技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀、國內(nèi)外二次開發(fā)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀二次開發(fā)方法,研究參數(shù)化設(shè)計技術(shù)和UG二次開發(fā)技術(shù),提出了基于UG的三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立思路和方法,并根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)特點,采用參數(shù)化建模方法,創(chuàng)建了標(biāo)準(zhǔn)件的模板零件模型,設(shè)計了用戶界面和應(yīng)用程序,同時構(gòu)成了三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫的總體方案設(shè)計。[13]具體地說是以UG NX3.0為開發(fā)平臺,綜合運(yùn)用Visual C++6.0、UG/Part Families以及UG/Open MenuScript、UG/Open UIStyler和UG/Open API等UG二次開發(fā)工具,開發(fā)了一套較完整的三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫。所建標(biāo)準(zhǔn)件庫中的標(biāo)準(zhǔn)件種類較多、規(guī)格齊全,一共有226種零件。[14] 三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫采用UG/Open API內(nèi)部模式開發(fā),在UG啟動時自動加載到UG的運(yùn)行空間中,從而實現(xiàn)了與UG系統(tǒng)的無縫集成。[15]三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫具有良好的人機(jī)交互界面,操作簡單方便,能在指定位置快速生成各種標(biāo)準(zhǔn)件,提高了產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期,并將設(shè)計人員從繁瑣的標(biāo)準(zhǔn)件重復(fù)建模工作中解放出來,提高了生產(chǎn)率。[16]
基于汽車發(fā)動機(jī)庫零件庫是一種專業(yè)工程網(wǎng)站,它為零件供應(yīng)商提供了一個存儲其所生產(chǎn)的零件的技術(shù)說明文檔及模型的平臺。產(chǎn)品設(shè)計人員在工程設(shè)計時所需要的某些零件能夠通過該網(wǎng)站進(jìn)行搜索,并將得到的文件下載到本地計算機(jī)直接使用。文件以多種格式提供,以滿足不同用戶的需求,并提供二維(DXF格式)及三維(VRML格式)預(yù)覽功能,以便用戶在下載前對圖形文件進(jìn)行預(yù)覽。[17]同時,該網(wǎng)站還可以提供許多與零件相關(guān)的信息,如材質(zhì)、型號和制造廠商等,免去了用戶查找相關(guān)資料的麻煩。這樣,對設(shè)計人員來說,可以保證下載的零件符合最新標(biāo)準(zhǔn),節(jié)約了大量的人力物力。對零件供應(yīng)商來說,既滿足了客戶的要求,又達(dá)到了銷售和宣傳自己產(chǎn)品的目的。如果提供的服務(wù)令客戶滿意的話,雙方還可以建立長期的合作關(guān)系,這是一種雙贏的策略。[18]
3、選題目的和意義
為了降低汽車發(fā)動機(jī)新產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)成本,提高自主開發(fā)的設(shè)計水平,創(chuàng)建了產(chǎn)品設(shè)計知識庫系統(tǒng)。利用知識工程和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),以目標(biāo)樣機(jī)關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)知識和數(shù)據(jù)管理為研究對象,對發(fā)動機(jī)零部件結(jié)構(gòu)知識進(jìn)行了系統(tǒng)劃分,展開了知識庫數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究,建立了基于Benchmarking數(shù)據(jù)采集的發(fā)動機(jī)關(guān)鍵零部件知識庫數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),實現(xiàn)了對發(fā)動機(jī)啊設(shè)計知識的查詢和錄入功能。汽車發(fā)動機(jī)零部件庫的建立可以為發(fā)動機(jī)的總體布局、部位安排設(shè)計、數(shù)字預(yù)裝配等研制工作提供必要的底層支持,減少工程技術(shù)人員的工作量,提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。另外通過汽車發(fā)動機(jī)零件庫的建立,可以實現(xiàn)設(shè)計資源的共享。[19]
在汽車發(fā)動機(jī)研制工作中,設(shè)計人員經(jīng)常需要使用其它產(chǎn)品的(或通用的)的零部件。但目前,這些零部件都分散在設(shè)計人員的機(jī)器中,由個人進(jìn)行維護(hù)和管理,存在著缺少相關(guān)描述性信息、使用和查詢不方便以及版本控制混亂等缺點。為提高設(shè)計人員的使用效率,有必要建立一個汽車發(fā)動機(jī)零部件數(shù)據(jù)庫,將這些的零部件集中管理。應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計支持技術(shù)縮短發(fā)動機(jī)總體設(shè)計時間,提高設(shè)計質(zhì)量,降低設(shè)計成本對于企業(yè)實現(xiàn)上述目標(biāo)具有重要意義。在知識經(jīng)濟(jì)的當(dāng)今,知識已成為一種資產(chǎn),而“基于知識工程(KBE)”這一現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計支持技術(shù)不僅能幫助企業(yè)實現(xiàn)上述目標(biāo),而且是企業(yè)提高自主開發(fā)能力和核心競爭力的關(guān)鍵。所以發(fā)動機(jī)零部件庫的建立可以為發(fā)動機(jī)的研制節(jié)省了大量的時間,同時也減少了技術(shù)人員的工作量,提高了發(fā)動機(jī)研制的效率,為我國汽車發(fā)展業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)![20]
二、設(shè)計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1、研究基本內(nèi)容
主要研究數(shù)據(jù)庫技術(shù)在發(fā)動機(jī)零部件管理過程中的應(yīng)用。汽車發(fā)動機(jī)零部件管理系統(tǒng)主要由發(fā)動機(jī)零部件管理、系統(tǒng)管理、用戶登錄模塊構(gòu)成,其總體功能如圖1,研究的基本內(nèi)容如下:
(1)數(shù)據(jù)庫設(shè)計;
(2)系統(tǒng)總體設(shè)計;
(3)系統(tǒng)開發(fā):用戶的身份驗證模塊、零部件增加功能模塊、零部件刪除功能模塊、零部件
修改功能模塊、零部件下載功能模塊、系統(tǒng)用戶管理模塊。[21]
2、擬解決的主要問題
(1)用戶通過身份驗證進(jìn)入零部件管理系統(tǒng),用戶類型有管理員和普通用戶兩種,管理員比普通用戶多刪除、修改、增加零部件等功能,普通用戶只能下載零部件、報表輸出、查詢零部件等功能。通過這種舉措可以避免數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)混亂,以及誤操作別人的數(shù)據(jù)。
(2)增加新零部件功能:管理員可以上傳新設(shè)計的零部件到零部件庫系統(tǒng)中,不僅錄入零部件的非幾何信息(包括零部件名稱、類型、質(zhì)量、等)還要錄入零部件的幾何信息(包括零部件的三維模型和二維簡圖、CAD圖紙)。
(3)刪除零部件功能:用戶可以刪除零部件。
(4)用戶可以修改零部件。
(5)用戶可以查詢零件庫中有哪些零部件,可以通過輸入名稱、圖號、類別、生產(chǎn)類型這些信息進(jìn)行查詢。
(6)用戶可以將零件庫中的零件下載到本地機(jī)上進(jìn)行使用,下載過程中輸出零部件的信息文件。
圖1 系統(tǒng)總體功能圖
三、技術(shù)路線(研究方法)
(1) 學(xué)習(xí)C/S模式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
C/S 即Client/Server(客戶機(jī)/服務(wù)器)模式,屬于兩層應(yīng)用模型。其興起于上世紀(jì)八十年代,是隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和桌面圖形交互技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的。第一層是在客戶機(jī)系統(tǒng)上結(jié)合了表示與業(yè)務(wù)邏輯;第二層是通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了事務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)邏輯。客戶機(jī)負(fù)責(zé)完成與用戶的交互,服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理,如下圖2所示;[22]
圖2 C/S模式
(2)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(Database Design)是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境,構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式,建立數(shù)據(jù)庫,使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù),滿足各種用戶的應(yīng)用需求的過程;
(3)認(rèn)真學(xué)習(xí)VC++編程語言,熟悉編程環(huán)境,進(jìn)行開發(fā)。
四、進(jìn)度安排
(1)根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行調(diào)研、收集資料,完成開題報告 第1-2周 (3月2日—3月15日)
(2)開題答辯,并根據(jù)意見修改開題報告 第3周 (3月16日—3月22日)
(3)實地調(diào)查研究,按開題報告提綱撰寫設(shè)計說明書 第4—10周(3月23日—5月10日)
(4)設(shè)計期中檢查,檢查進(jìn)度及完成情況 第9周 4月27日—5月3日)
(5)根據(jù)期中檢查情況進(jìn)一步完成設(shè)計及,提交初稿 第11-12周 (5月11日—5月24日)
(6)根據(jù)修改意見對設(shè)計進(jìn)行修改 第13—14周 (5月25日—6月7日)
(7)題目設(shè)計修改、校對,最后完成定稿 第15—16周 (6月8日—6月21日)
(8)材料裝訂,準(zhǔn)備答辯 第17周 (6月22日—6月28日)
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日
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