汽車發(fā)動機零件管理系統(tǒng)的開發(fā)

汽車發(fā)動機零件管理系統(tǒng)的開發(fā),汽車發(fā)動機,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)動機零件管理系統(tǒng)的開發(fā) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07—3 學 生 姓 名: 朱延哲 導 師 姓 名: 李金庫 開 題 時 間: 2011年3月2日 指導委員會審查意見： 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. 進度安排； 6. 主要參考文獻。 二、“開題報告”撰寫規(guī)范 請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(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 學生姓名 朱延哲 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程07--3 指導教師姓名 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模式的飛機工裝零件庫系統(tǒng)，實現(xiàn)了工裝常用零件的遠程調(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，例如中國機械網(wǎng)（www.china-machine.com）提供了在線3D標準件零件庫，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），收錄了最新國家標準的各類GB標準件，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、密封件等九大類標準件；三維設(shè)計資源在線（www.3dsource.cn）提供國家現(xiàn)有的各類標準件和行業(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)驗知識的指導下，才能實現(xiàn)真正意義上的快速、經(jīng)濟和成功的開發(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)或利用一些標準件庫來輔助設(shè)計。[6]國內(nèi)也有不少學者進行了標準件庫開發(fā)的研究。例如戴永斌，開發(fā)了基于UG的干式變壓器標準件庫；錢玲玲等研究了標準件庫管理系統(tǒng)中的知識重用；以及萬久團等建立了基于UG的三位參數(shù)化標準件庫等。[7]標準件庫通過在企業(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)標準件設(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)動機設(shè)計過程中，設(shè)計人員同樣經(jīng)常會使用到一些標準件和通用零件。因此，建立以標準件為核心的發(fā)動機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，標準件在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用日益廣泛。在機械產(chǎn)品中，大約30%～70%的零件是標準件或常用件，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，零部件的標準化、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)用標準件，即研制標準件庫能夠為產(chǎn)品設(shè)計帶來便利。但是在通用的系統(tǒng)中，一般沒有標準件庫，而且三維設(shè)計已成為今后機械設(shè)計的主流方向，所以唯一可行的方法是在通用平臺上進行二次開發(fā),建立三維標準件庫。[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)化標準件庫的建立思路和方法，并根據(jù)各種標準件的結(jié)構(gòu)特點,采用參數(shù)化建模方法，創(chuàng)建了標準件的模板零件模型，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)化標準件庫的總體方案設(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)化標準件庫。所建標準件庫中的標準件種類較多、規(guī)格齊全,一共有226種零件。[14] 三維參數(shù)化標準件庫采用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)化標準件庫具有良好的人機交互界面,操作簡單方便,能在指定位置快速生成各種標準件，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)計人員從繁瑣的標準件重復(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)站進行搜索，并將得到的文件下載到本地計算機直接使用。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準，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)，以目標樣機關(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)動機零部件結(jié)構(gòu)知識進行了系統(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)動機啊設(shè)計知識的查詢和錄入功能。汽車發(fā)動機零部件庫的建立可以為發(fā)動機的總體布局、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)計人員的機器中，由個人進行維護和管理，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)上述目標具有重要意義。在知識經(jīng)濟的當今,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,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)動機零部件庫的建立可以為發(fā)動機的研制節(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)動機研制的效率，為我國汽車發(fā)展業(yè)做出了巨大的貢獻！[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)動機零部件管理過程中的應(yīng)用。汽車發(fā)動機零部件管理系統(tǒng)主要由發(fā)動機零部件管理、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)類型這些信息進行查詢。 （6）用戶可以將零件庫中的零件下載到本地機上進行使用，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） 學習C/S模式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) C/S 即Client/Server（客戶機/服務(wù)器）模式，屬于兩層應(yīng)用模型。其興起于上世紀八十年代，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?？蛻魴C負責完成與用戶的交互，服務(wù)器負責數(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）認真學習VC++編程語言，熟悉編程環(huán)境，進行開發(fā)。 四、進度安排 （1）根據(jù)任務(wù)書進行調(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，準備答辯 第17周 (6月22日—6月28日) 五、參考文獻 [1]李智慧.數(shù)據(jù)庫技術(shù)在發(fā)動機實驗及裝配領(lǐng)域中的應(yīng)用[M]. 北京工業(yè)大學. 北京工業(yè)大學.2005 [2]吳斌,趙有珍.SQL SERVER 7.0應(yīng)用與提高[M]. 北京:科學出版社, 2003 [3]袁鵬飛.SQL Server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)[M]. 北京：人民郵電出版社， 1998 [4]石湘, 于定勇. 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