一种基于协同模板的协同设计方法

摘要

本发明公开了一种基于协同模板的协同设计方法，通过总设计者对任务的分解，将设计对象划分成一系列可以由子模板来辅助设计的子任务，然后将子任务分配与子设计者，各设计者通过相互协作交流，利用所持子模板进行子任务的设计与设计结果的提交，最终由总设计者进行子任务的复合，得到设计对象的设计结果，并以协同模板的方式保存。本方法结合工程设计的实际问题，探索具有协同机制和模板相结合的协同模板的设计环境和流程框架，研究网络协同环境下设计任务的分解、发布和控制以及模板的定义和表示、模板的复合、参数与结构分离等方法，为新的网络化产品设计提供原型框架和基础。

主权项

1.一种基于协同模板的协同设计方法，其特征在于：总设计端在计算机内搜索模板库中是否有模板和相应的任务匹配，如果有匹配的模板存在，在计算机内进行模板协同编辑工作；如果没有匹配的模板存在，根据设计任务的外部约束信息、整体约束规则、设计对象内部的尺寸和位置约束、操作连接信息，总设计端在计算机内通过任务数据库创建接口创建相应的任务数据库；在计算机内总设计端将设计任务划分为一系列由一个或若干个相关部件组成，并且有相应的子模板对应的子设计任务，根据任务数据库的约束信息，产生反映子任务的串并行关系并控制子任务进行的任务前驱图；一个总设计对象内部存在尺寸、位置、拓扑关系、材料、力学上的约束关系，将设计任务分解后，这些约束就反映为各个子任务之间的约束；这种约束决定各子任务的前驱后继关系、串行并行关系；任务前驱图是体现各个子任务的前驱后继、串并行关系的抽象的图结构；任务的发布与分配，设计任务的相互制约，串并行设计流程的控制，以及模板最终的复合与检测都依托于任务前驱图的定义；任务前驱图TPG包括PV和PE两个集合，表示为：TPG＝(PV，PE)，其中PV集的每一个任务节点vi表示子设计任务，PE集中的每一条有向边表示任务之间的直接驱动关系；任务划分并产生任务前驱图后，总设计端在计算机内发布任务到可以显示任务发布信息和前驱图信息，并进行子任务的申请和竞争的子设计端；总设计端根据子任务申请状态来进行任务的分配或者强行进行子任务的分配；任务分配后，子设计端接到分配的子任务和子任务设计要求文件，如果该子任务没有前驱任务或者其前驱任务都已完成，则子设计端可以进行子任务的设计，否则子设计端在该子任务的所有前驱任务都完成了后再进行该子任务的设计；子设计端是依据任务前驱图进行子任务设计的，子设计端之间存在约束的串行的任务之间以及并行任务之间存在参数的交流，每一个任务都受制于约束其若干设计参数的前驱任务，即前驱任务的完成驱动后继约束任务，当某一子设计端的子设计任务通过总设计端检查完成后，该子设计端通知设计其子设计任务的后继子任务的其他子设计端任务已完成的消息，并打开相应的任务锁，当所有的任务锁被打开后，后继子任务被激活，即需要的约束参数全部设计完毕，所述其他子设计端方可开始设计后继子任务；串行任务之间的参数传递是通过程序控制消息进行传递，而并行任务之间的参数交流则是通过设计者之间选择性的沟通和交互；子设计者依据子模板结构文件和子任务设计要求文件进行子任务的设计，得到并向总设计端提交子模板参数文件，模板是由表示模板结构的部分和表示参数数据的部分构成的；总设计端进行模板复合，把子模板参数文件信息和结构文件相组合，得到复合所需的子模板信息，再加上设计约束信息、位置关系信息、操作连接信息，就得到整个模板所需的完整内容，并实时解释设计结果，检测提交的子任务的正确性，无错则确认子任务结果，子任务由提交状态变为完成状态，子任务确认后，激活该任务的后继子任务并且将相关信息传递给受之约束的其他子任务，其他子任务接到激活信息后，判断其前驱任务是否都已经完成，没有则继续等待，否则该子任务开始进行设计；在设计过程中，并行任务之间、存在环约束的子任务之间通过文本通信、语音通信、或白板系统的协同交流手段进行信息交流；所有子任务完成之后，计算机内总设计端进行检查、验证看结果是否符合设计要求满足则任务完成，保存设计结果的模板，否则，总设计端将那些不符合设计要求的子任务退回子设计端重新进行设计，重复进行子任务设计、提交及检查的过程，直到设计结果符合要求为止。