家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究

1、家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究 務(wù) 勺 出家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究郁舒蘭,吳智慧 . . .南京林業(yè)大學(xué)家具與工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院,南京摘 要:快速響應(yīng)當(dāng)今變化多端的市場(chǎng)需求,實(shí)現(xiàn)協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)制造與管理是家具制造業(yè)發(fā)展的方向。本文在對(duì)家具產(chǎn)品協(xié)同定制設(shè)計(jì)需求分析的基礎(chǔ)上,建立了面向家具產(chǎn)品協(xié)同定制工作的體系結(jié)構(gòu),并研究了協(xié)同環(huán)境下實(shí)現(xiàn)家具產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)所涉及的基于模塊化和基于可調(diào)節(jié)因子的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型建立、基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化設(shè)計(jì)功能組件以及協(xié)同環(huán)境支持工具等關(guān)鍵技術(shù)。最后分析開(kāi)發(fā)一個(gè)面向櫥柜類(lèi)家具行業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造的原型系統(tǒng)的可行性。關(guān)鍵詞:協(xié)同工作;定制;數(shù)字化;家具中圖

2、分類(lèi)號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: 文章編號(hào): ? 下 : . / . .下 .引言 家具產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)與制造的需求分析隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們生活水平日中國(guó)已成為全球重要的家具生產(chǎn)基地和出口益提高和居住條件的改善,家具產(chǎn)品的更新周期基地,培養(yǎng)和吸引了大批的家具研發(fā)技術(shù)人員和制造從業(yè)人員,形成了較為完善的家具設(shè)計(jì)制造 越來(lái)越短,而其功能的多樣性和特殊性的要求越加工產(chǎn)業(yè)鏈。但中國(guó)家具制造業(yè)雖然已形成較大 來(lái)越高,家具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造的需求也相應(yīng)地規(guī)模,卻多以勞動(dòng)密集型產(chǎn)品為主,不少企業(yè)引 發(fā)生了變化,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:入了、技術(shù)和設(shè)備,但由于產(chǎn)品信息管實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變需求家具與家居行業(yè)作為與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建

3、設(shè)和人民理手段和方式的相對(duì)落后,無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息的高度集成和共享,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、管理、服務(wù) 生活需要密切相關(guān)的“常青產(chǎn)業(yè)”。未來(lái) . 年,在國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求旺盛、國(guó)際家具產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等各個(gè)流程和世界先進(jìn)水平相比尚有較大差距。家具產(chǎn)品是客戶(hù)化要求非常高的產(chǎn)品,產(chǎn)品 的背景下,中國(guó)家具將進(jìn)入第二個(gè)高速發(fā)展期,創(chuàng)新能力是家具企業(yè)的生命。創(chuàng)新性與客戶(hù)化的 這個(gè)時(shí)期主要不是以量的擴(kuò)張為主,而是以質(zhì)的家具家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)也需要專(zhuān)家、伙伴企業(yè)或客戶(hù) 提高為主,其工業(yè)素質(zhì)的提升和制造技術(shù)的刨的親自參與。面對(duì)動(dòng)態(tài)多變、創(chuàng)新資源分散化和 新,傳統(tǒng)家具行業(yè)的改造、升級(jí)與轉(zhuǎn)型,各家具社會(huì)化等特點(diǎn),有效的協(xié)同工作機(jī)制、模式

4、及軟 企業(yè)都面臨著產(chǎn)品升級(jí)換代的壓力,渴望可以通件支撐成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。 過(guò)設(shè)計(jì)創(chuàng)新和敏捷制造使產(chǎn)品賣(mài)點(diǎn)清晰并取得更近年來(lái),眾多學(xué)者對(duì)協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)與 大的市場(chǎng)份額。實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制需求制造的關(guān)鍵技術(shù)從多方面進(jìn)行了研究,取得了一隨著國(guó)內(nèi)房?jī)r(jià)的一路走高,消費(fèi)者既希望購(gòu)些成果。綜合分析目前該領(lǐng)域的研究成果,還存置的家具能彰顯文化品位,更希望家具能充分利在沒(méi)有真正意義上的與家具行業(yè)和企業(yè)融合等問(wèn)題。因此,本文以家具產(chǎn)品為研究對(duì)象,重點(diǎn)研 用空間以節(jié)省或拓展住房面積,希望住房里有梁究異地協(xié)同工作技術(shù)、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、 有柱和邊界不周正的地方能充分利用,儲(chǔ)存空間產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)等,為家具行業(yè)進(jìn)

5、行規(guī)?；?設(shè)計(jì)合理。對(duì)消費(fèi)者日益擴(kuò)大的多樣化、個(gè)性化需求,需要采用先進(jìn)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式,按訂單柔制敏捷制造模式研發(fā)提供技術(shù)基礎(chǔ)。收稿日期: ?基金項(xiàng)目:國(guó)家 項(xiàng)目叭 ;江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃 蘇教研號(hào)作者簡(jiǎn)介:郁舒蘭 一 ,女,副教授,在職博士生,研究方向?yàn)榕c人們居住生活密切相關(guān)的家具家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)。【 】 第卷 第期? 下匐性生產(chǎn)的設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)能力。品組成的產(chǎn)品族;在產(chǎn)品族模型的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)有的定制設(shè)計(jì)系統(tǒng)都是對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行參 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù),根據(jù)客戶(hù)的具體需求來(lái)快數(shù)選擇或模塊組合,并不能真正滿(mǎn)足客戶(hù)的個(gè)性 速生成定制產(chǎn)品,并對(duì)定制產(chǎn)品的成本和合理性化需求。顧客只能根據(jù)現(xiàn)有的信

6、息選擇現(xiàn)有的產(chǎn) 進(jìn)行評(píng)價(jià)。并將網(wǎng)上定制系統(tǒng)與、相品,不能體現(xiàn)面向大規(guī)模定制的產(chǎn)品定制設(shè)計(jì)特 結(jié)合,實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的功能集成和管理上的職能集點(diǎn)。大多數(shù)系統(tǒng)沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行合理的約束 成。協(xié)同定制設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成:數(shù)字化產(chǎn)品族模型的建立、定制產(chǎn)品的生成和定制產(chǎn)和判斷,因此定制結(jié)果不一定合理。系統(tǒng)沒(méi)有給品的成本估算 。出定制產(chǎn)品是否合理的提示信息。并且現(xiàn)有定制基于模塊化和基于可調(diào)節(jié)因子的產(chǎn)品族設(shè)計(jì)系統(tǒng)一般為單向信息流動(dòng),只是顧客提交定制信方法相結(jié)合,對(duì)協(xié)同定制家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)息給系統(tǒng),沒(méi)有系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)反饋給顧客,從而進(jìn)行全面的研究,使顧客真正參與到產(chǎn)品的設(shè)缺乏顧客與企業(yè)之間的信息交流。包括

7、顧客對(duì)產(chǎn)計(jì)中,充分體現(xiàn)顧客在購(gòu)買(mǎi)過(guò)程中由 “被動(dòng)接品需求、定制產(chǎn)品的更改、產(chǎn)品訂單狀態(tài)等信息受”到 “主動(dòng)選擇”地位的轉(zhuǎn)變。在此基礎(chǔ)上開(kāi)的傳遞。大多數(shù)定制系統(tǒng)在顧客完成定制后,提發(fā)的定制設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠在顧客提交定制產(chǎn)品時(shí)對(duì)供給顧客的只是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品參數(shù)選擇列表信息,產(chǎn)品的合理性做出判斷,并結(jié)合原有產(chǎn)品實(shí)例對(duì)或者是簡(jiǎn)單的二維圖片信息,沒(méi)有提供定制產(chǎn)品新定制的產(chǎn)品進(jìn)行推理設(shè)計(jì),將最終設(shè)計(jì)結(jié)果以的詳細(xì)信息 包括產(chǎn)品的三維模型信息、產(chǎn)品訂 形式展現(xiàn),更加形象直觀地實(shí)現(xiàn)真正意義單信息、產(chǎn)品價(jià)格信息等 ,從而造成顧客對(duì)定的網(wǎng)上定制設(shè)計(jì)。制產(chǎn)品的信息模糊不清。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造數(shù)字化需求實(shí)現(xiàn)家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)

8、家具企業(yè)中各種信息 如圖形、數(shù)據(jù)、知的關(guān)鍵技術(shù)識(shí)、技能等 均以數(shù)字化的形式表示,并通過(guò)網(wǎng). 協(xié)同環(huán)境下的定制設(shè)計(jì)系統(tǒng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間、企業(yè)和經(jīng)銷(xiāo)商間傳遞,向客戶(hù)提供與設(shè)計(jì)人員交流的手段和場(chǎng)所,且在虛擬現(xiàn)實(shí)、快速原型、數(shù)據(jù)庫(kù)等多種數(shù)字化技包括電子郵件、共享白板、同步瀏覽、視頻會(huì)議術(shù)的支持下,迅速協(xié)同設(shè)計(jì)并制造出相應(yīng)的產(chǎn)品,和遠(yuǎn)程控制等各種協(xié)同工具;向各階段工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的快速重組與對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)。人員提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的協(xié)同及管理工具。為支面向產(chǎn)品全生命周期需求持多方設(shè)計(jì)群體的協(xié)同工作,系統(tǒng)須提供網(wǎng)絡(luò)通家具產(chǎn)品生命周期包括市場(chǎng)調(diào)研、設(shè)計(jì)、制信、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)管理、操作協(xié)調(diào)與沖突仲裁造

9、、銷(xiāo)售、維護(hù)服務(wù)等。為避免差錯(cuò)和減少返等基本功能。工,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段必須全面考慮產(chǎn)品生命周基于產(chǎn)品族零部件和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相似性、通期各階段的要求,對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的各用性,利用標(biāo)準(zhǔn)化模塊化等方法降低產(chǎn)品的內(nèi)部個(gè)版本進(jìn)行存儲(chǔ),合理進(jìn)行家具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配多樣性。建立產(chǎn)品族模型所需的質(zhì)量功能配置、置管理”。相容決策支持問(wèn)題、表和事物特性表等技協(xié)同工作環(huán)境的需求術(shù);實(shí)現(xiàn)定制產(chǎn)品的基于實(shí)例的推理技術(shù)、變型家具產(chǎn)品的定制是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程,需設(shè)計(jì)、參數(shù)化技術(shù);實(shí)現(xiàn)成本估算的特征提要多領(lǐng)域人員的參與。客戶(hù)、設(shè)計(jì)師、拆單員、取等。增加顧客可感知的外部多樣性,通過(guò)產(chǎn)品管理者等一個(gè)群體為了能夠有效地進(jìn)行協(xié)作,必

10、和過(guò)程重組將產(chǎn)品定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)化或部分轉(zhuǎn)化為零須有一個(gè)協(xié)同工作機(jī)制,進(jìn)行項(xiàng)目管理、任務(wù)規(guī)部件的批量生產(chǎn),從而迅速向顧客提供低成本、劃、進(jìn)度監(jiān)控等過(guò)程管理的工作。高質(zhì)量的定制產(chǎn)品。家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)體系. 基于的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu) 數(shù)字化產(chǎn)品建模過(guò)程針對(duì)家具中某一范圍內(nèi)的產(chǎn)品,根據(jù)現(xiàn)有的 按照數(shù)字化設(shè)計(jì)的要求,把家具設(shè)計(jì)過(guò)程中和未來(lái)的可預(yù)測(cè)得客戶(hù)需求,建立由該類(lèi)相似產(chǎn) 積累的知識(shí)進(jìn)行收集、提取、整理和存儲(chǔ),以方第 卷 第 下、 勺秒匕設(shè)計(jì)參數(shù)的遠(yuǎn)程傳遞。便新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)?；谥R(shí)的家具數(shù)字化設(shè)計(jì)建模是在設(shè)計(jì)需求分析的基礎(chǔ)上,檢索設(shè)計(jì)知識(shí). 家具產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新數(shù)字化設(shè)計(jì)支撐工具字典目錄,查找

11、家具產(chǎn)品模型庫(kù),如果存在知識(shí). . 協(xié)同推理工具重用模型,對(duì)其進(jìn)行變異設(shè)計(jì),生成知識(shí)進(jìn)化模組件中開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)模板有許多,型,并重新添加到模型庫(kù)中,如果沒(méi)有可參考的是提供給設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)復(fù)用的,如何使設(shè)計(jì)者模型,則進(jìn)行全新設(shè)計(jì),形成新的模型,最終的正確地使用這些模板進(jìn)行快速設(shè)計(jì),即針對(duì)給設(shè)計(jì)模型就成為數(shù)字化快速設(shè)計(jì)模型。定的新需求,系統(tǒng)如何自動(dòng)地分析與推理,尋找. 知識(shí)粒度與知識(shí)鏈合適的相似設(shè)計(jì)模板,供設(shè)計(jì)者修改或借鑒,完板式家具、櫥柜、辦公家具、實(shí)木/軟體家成新品開(kāi)發(fā),這是家具產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)中必須解具、商場(chǎng)家具/家具配套產(chǎn)品將家具中方材設(shè)計(jì)知決的關(guān)鍵問(wèn)題。為此,選用一種基于規(guī)則和實(shí)例識(shí)

12、、板件設(shè)計(jì)知識(shí)、木框設(shè)計(jì)知識(shí)、箱框設(shè)計(jì)知的協(xié)同推理技術(shù) ? ,識(shí)和五金配件知識(shí)等不同粒度的知識(shí)根據(jù)家具設(shè)計(jì)來(lái)求解家具產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì);為體現(xiàn)設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)的需求以一定的邏輯方式銜接起來(lái),形成一條知識(shí)知識(shí)的應(yīng)用情況,選用面向?qū)ο蟮闹R(shí)表達(dá)方法供應(yīng)鏈以供給處于不同地域的多領(lǐng)域人員使用。? . . 家具產(chǎn)品編碼來(lái)描述家具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)知識(shí);根據(jù)產(chǎn)品、部件、由于家具產(chǎn)品種類(lèi)繁多,且結(jié)構(gòu)層次分明,零件相似設(shè)計(jì)不同層次的需要進(jìn)行相似度量。涉及的知識(shí)面廣,所以用成組技術(shù),對(duì)結(jié)構(gòu)相. . 模糊綜合評(píng)價(jià)工具似、功能相似、工藝相似的家具產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)編對(duì)于某個(gè)家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù),不同的設(shè)計(jì)者碼,以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)不同類(lèi)別的家具

13、、不同往往會(huì)提供不同的設(shè)計(jì)方案,究竟采用哪一種設(shè)種類(lèi)、不同層次的零部件采用相應(yīng)的知識(shí)或知識(shí)計(jì)方案,需要多領(lǐng)域?qū)＜夜餐瑳Q策。在對(duì)設(shè)計(jì)方案鏈進(jìn)行智能設(shè)計(jì),并將成功的設(shè)計(jì)結(jié)果按編碼存進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),有些評(píng)價(jià)指標(biāo)很難進(jìn)行定量分析,因儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的實(shí)例庫(kù)中。對(duì)于產(chǎn)品層次編碼,系統(tǒng)此需要采用模糊綜合評(píng)價(jià)法來(lái)裁定設(shè)計(jì)結(jié)果。按照產(chǎn)品族部件族和零件族的層次建立相應(yīng)的編. 網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)碼以方便實(shí)例檢索;而對(duì)于零件族編碼,產(chǎn)品零分布對(duì)象技術(shù)已成為建立應(yīng)用框架和軟構(gòu)件的件族編碼比產(chǎn)品族部件族要表達(dá)的內(nèi)容多,描述核心技術(shù),系統(tǒng)采用/分布式組件對(duì)象模型,零件的特征復(fù)雜,需要兼顧成組編碼法中串式和開(kāi)發(fā)控件,嵌入 頁(yè)面中供用戶(hù)使用。

14、并式兩種模式,建立柔性化、可擴(kuò)充的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu). / /集成數(shù)據(jù)管理技術(shù)零件編碼表達(dá)模型。 / /的協(xié)同工作中,往往 知識(shí)工程與的全面融合存在產(chǎn)品信息關(guān)聯(lián)差,信息表達(dá)不充分等問(wèn)題,全面融合的模式在遵守協(xié)約的協(xié)同工作平臺(tái)為此采用 產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn), 規(guī)上通過(guò)數(shù)據(jù)接和動(dòng)態(tài)資源庫(kù)連接實(shí)現(xiàn)知識(shí)的“無(wú)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造等全生命周期中所包含的各種界”交互,保持協(xié)同工作中實(shí)例庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)信息,為各領(lǐng)域的協(xié)同工作提供了產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換則庫(kù)等動(dòng)態(tài)資源的實(shí)時(shí)更新,實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作平臺(tái)和共享的基礎(chǔ)。系統(tǒng)建立在基于特征的協(xié)同設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)共享。與制造過(guò)程中,如設(shè)計(jì)特征、制造特征、形狀特. 。 基于知識(shí)復(fù)用的組件設(shè)計(jì)征、材料特征、工藝特征、協(xié)作管理特征等。知識(shí)復(fù)用的形態(tài)核心是組件和基于組件的開(kāi)櫥柜類(lèi)家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)發(fā)。家具設(shè)計(jì)組件有零件級(jí)組件,也有裝配級(jí)組件,這些組件的應(yīng)用一