一,、前言

　　產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（product data management,，PDM）系統(tǒng)將企業(yè)信息化進(jìn)程從單元技術(shù)集成提升到面向過(guò)程的集成，實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)企業(yè)知識(shí)的協(xié)同管理,，提高了知識(shí)的復(fù)用和融合效率,，從而在管理上為企業(yè)實(shí)現(xiàn)最快的上市時(shí)間、最好的質(zhì)量,、最低的成本,、最優(yōu)的服務(wù)及最清潔的環(huán)境創(chuàng)造了基本的條件。

　　目前的商品化PDM系統(tǒng)一般提供集成開(kāi)發(fā)框架和過(guò)程管理基本模塊,，通過(guò)工作流引擎技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程驅(qū)動(dòng)與控制功能,。但是商品化PDM系統(tǒng)僅能將開(kāi)發(fā)過(guò)程中的人、數(shù)據(jù),、過(guò)程組合在一起,；在過(guò)程控制上多數(shù)仍然停留在對(duì)工作流的控制上，不能智能地獲取知識(shí)支撐企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,，因此PDM的應(yīng)用并不能代表企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升,。同時(shí)由于難以直接面向設(shè)計(jì)組織知識(shí)，使得PDM難以成為真正的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)" title="設(shè)計(jì)平臺(tái)">設(shè)計(jì)平臺(tái),，從而影響PDM的價(jià)值體現(xiàn),，甚至使其僅僅成為一個(gè)數(shù)據(jù)文件管理軟件。

　　作者基于PDM系統(tǒng)構(gòu)建汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)" title="制動(dòng)系統(tǒng)">制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)" title="優(yōu)化設(shè)計(jì)">優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái),。利用PDM提供的流程引擎技術(shù)和圖像共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),、工藝知識(shí)、試驗(yàn)數(shù)據(jù),，以及開(kāi)發(fā)流程" title="開(kāi)發(fā)流程">開(kāi)發(fā)流程的協(xié)同,。同時(shí)構(gòu)建在PDM上的平臺(tái)直接面向產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能化的知識(shí)互融,，知識(shí)自更新以及自學(xué)習(xí),，支持制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)" title="系統(tǒng)設(shè)計(jì)">系統(tǒng)設(shè)計(jì)循環(huán)優(yōu)化,，從而提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

二,、制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的研究

1．平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　圖1為基于PDM的汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)圖,。其中協(xié)同管理平臺(tái)用于提供邏輯上的運(yùn)行容器，為整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)行提供服務(wù),，它由一系列的中間件系統(tǒng),、二次封裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和與之相適應(yīng)的封裝工具集等組成；其底層框架為應(yīng)用提供集成服務(wù),，是網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的核心和重點(diǎn),，它獨(dú)立于應(yīng)用服務(wù)。協(xié)同管理平臺(tái)保證了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的唯一性,、實(shí)時(shí)性以及版本的規(guī)范性,；借助試驗(yàn)數(shù)據(jù)集成接口保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，減少了企業(yè)產(chǎn)品,、工藝,、試驗(yàn)等數(shù)據(jù)的失真。
　　頂層的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是構(gòu)建在協(xié)同管理平臺(tái)之上的知識(shí)管理系統(tǒng),。實(shí)現(xiàn)知識(shí)的發(fā)掘,、調(diào)用、推理及校驗(yàn),。根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn),，采用參量匹配的方法調(diào)用PDM級(jí)數(shù)據(jù)和平臺(tái)級(jí)設(shè)計(jì)知識(shí)。因此本平臺(tái)能夠直接為制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的知識(shí),。

圖1 基于PDM系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

2．優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流程（圖2）

　　解決制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵模塊是平臺(tái)頂層的制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)層,，它包含了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)和性能分析子系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能匹配,、結(jié)構(gòu)模式匹配、零部件參數(shù)匹配,、制動(dòng)法規(guī)匹配以及校驗(yàn)規(guī)則匹配等一系列的知識(shí)匹配算法,，驅(qū)動(dòng)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。
系統(tǒng)自動(dòng)選擇設(shè)計(jì)參量,，通過(guò)同類(lèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)借用設(shè)計(jì),，得到產(chǎn)品的CAD數(shù)模；通過(guò)性能分析子系統(tǒng),，調(diào)用CAE軟件,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能預(yù)報(bào)。

圖2 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖

3．優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)平臺(tái)具有以下的優(yōu)點(diǎn),。

（1）PDM的基本服務(wù)層提供了上層對(duì)象模型和底層數(shù)據(jù)庫(kù)之間的映射,，根據(jù)面向?qū)ο蟮乃枷胩峁?duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存取等各種操作,，具有屏蔽異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的透明化操作,，使得知識(shí)存取功能的開(kāi)發(fā)相對(duì)簡(jiǎn)單,，而且便于對(duì)知識(shí)搜索、維護(hù)和管理,。
（2）應(yīng)用PDM系統(tǒng)基于統(tǒng)一的全局管理模式,，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)和分析知識(shí)的權(quán)限控制，保證了數(shù)據(jù)的安全與統(tǒng)一,。

（3）采用B/S模式,，開(kāi)發(fā)的基于Web的PDM系統(tǒng)架構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)，滿(mǎn)足了企業(yè)內(nèi)部不同技術(shù)部門(mén)之間,，以及協(xié)作企業(yè)之間的協(xié)同開(kāi)發(fā),。

三、設(shè)計(jì)算法的解析與更新

　　優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的核心在于對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程的智能化支持,。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要針對(duì)定型的產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)算法,，因而算法、參量固定,，基于設(shè)計(jì)知識(shí)的推理規(guī)則固定,。而構(gòu)建基于PDM系統(tǒng)與知識(shí)管理功能的優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的主要目標(biāo)是：企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)隨著產(chǎn)品數(shù)據(jù)的變化而不斷更新拓展。因此必須設(shè)計(jì)出一種能夠融合產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程數(shù)據(jù)信息的知識(shí)管理策略,，才能實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度發(fā)掘和有效利用,。汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)的主要難點(diǎn)有：

（1）汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)多目標(biāo)的復(fù)雜體系，需要考慮整車(chē)動(dòng)力學(xué)性能,、制動(dòng)效能,、空間結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度與疲勞,、制動(dòng)噪聲,、材料、成本以及制動(dòng)法規(guī)等各種因素,。

（2）設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式和理論算法同樣重要,。因此系統(tǒng)必須給用戶(hù)提供合適的設(shè)計(jì)算法操作界面，供用戶(hù)動(dòng)態(tài)地更新和拓展設(shè)計(jì)流程" title="設(shè)計(jì)流程">設(shè)計(jì)流程中的算法,。

（3）設(shè)計(jì)過(guò)程中多目標(biāo)尋優(yōu)使得經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和同類(lèi)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)中具有重要的指導(dǎo)意義,。因此平臺(tái)應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)行案例知識(shí)的積累和發(fā)掘。
基于以上問(wèn)題,，提出了設(shè)計(jì)知識(shí)智能管理的實(shí)現(xiàn)策略,，如圖3所示。

將設(shè)計(jì)流程劃分為節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)算法動(dòng)態(tài)分配給具體的節(jié)點(diǎn),，組裝成整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程,。通過(guò)算法解析器，將某一算法中對(duì)應(yīng)的參量進(jìn)行分類(lèi),，將輸入?yún)⒘恳约巴ㄟ^(guò)參量自動(dòng)匹配的系統(tǒng)推薦初值動(dòng)態(tài)映射到前臺(tái),，形成用戶(hù)操作界面。

圖3 設(shè)計(jì)知識(shí)智能管理模塊協(xié)作圖

　　用戶(hù)通過(guò)算法維護(hù)模塊提供的公式更新功能編輯新的計(jì)算公式,，形成新的設(shè)計(jì)算法,，然后調(diào)用公式分配模塊，將算法提交給對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn),。新的算法進(jìn)入平臺(tái)之后,，借助公式解析器自動(dòng)改變用戶(hù)操作界面，形成新的設(shè)計(jì)算法,。
　
　　這樣,，相對(duì)固定的設(shè)計(jì)流程使得軟件實(shí)現(xiàn)成為可能；同時(shí)基于公式解析與維護(hù)的算法解析和更新功能實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)算法的自動(dòng)拓展,。