维普资讯 http://www.cqvip.com ・３４・ 《机床与液压）２ＯＯ２．Ｎｏ．５ 基于ＡＳＰ模式的产品设计支持系统开发 俞国燕０，郑时雄 ，孙延明 （１．湛江海洋大学工程学院，广东湛江５２４０２５；２．华南理工大学机电系，广东广州５１０６４１） 摘要：分析了基于网络的现代产品设计支持系统开发的关键问题，利用ＡＳＰ模式构建产品设计支持系统开发的结构框架。 整个开发模式为不同层次的产品设计参与成员提供一集成人机智能与人人智能的设计支持系统，有效地提高了中小企业的产品 开发能力。 关键词：ＡＳＰ；产品设计支持系统；ＤＳＳ；智能集成 中图分类号：ＴＨ１６６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—３８８１（２ＯＯ２）５—０３４—２ Ｔｈｅ Ｄｅｖｄｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｔｈｅ Ｍｏｄｅ ｏｆ ＡＳＰ Ｙｕ Ｇｕｏｙａｎ，Ｚｈｅｎｇ Ｓｈｉｘｉｏｎｇ，Ｓｕｎ Ｙａｎｍｉｎｇ （１．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈａｎｇｊ￣ｇ Ｏｃｅａｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｍｌｇｄｏｎｇ Ｚｈａｎｊｉａｎｇ ５２４０２５； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕ￣ｇｚｈｏｕ ５１０６４１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｋｅｙｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒｗｅｂ—ｂａｓｅｄｍｏｄｅｍ ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｓｉｇｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｌａｇ ａｎａｌｙｚｅｄ。ａｎｄｔｈｅｆｒａｎ￣ｗｏｒｋ ｏｆｔｈｅｄｅ・ ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｓｉｇｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ＡＳＰ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｍｏｄｅ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｄｅｓｉｇｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅ・ ｇｒａｔｉｎｇ ｈｕｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｈｕｍａｎ—ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｆｏｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｌｅｖｅｌ ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ，ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎｌｌ￣ｕｌｎ ｎｄ ｓｍａｌａｌ—ｓｉｚｅｄ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＳＰ；Ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｓｉｇｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳＳ；Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ０前言 随着全球网络化制造的普及，越来越多的企业开 始按市场机制自愿进行动态联盟，以通过资源优势互 补增强企业的竞争力。这种新的生产方式不仅要求不 同学科、不同地区的各类专业设计人员参与整个设计 过程，也要求客户和供应商参与到设计中来，以保证 产品满足客户的个性化需求，并充分利用供应商提供 的设计支持，集中发挥企业的核心竞争力。设计过程 及参与成员的复杂性要求能对每位设计参与成员都提换问题。这要求能够建立、收集相关产品信息的历史 记录，并可动态补充最新的产品设计信息，满足设计 人员对信息的不同需求，从中发掘出新知识给设计决 策提供帮助，如从历史记录中获取创新设计的灵感。 （２）如何给不同领域、不同层次的设计人员提供 一个合适的计算机辅助决策支持系统。这要求寻求一 种简化的ＤＳＳ（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ，决策支持系统） 生成机制，让普通设计师也可开发出符合自身需求的 ＤＳＳ，以将ＤＳｓ的基于逻辑和符号处理的理性决策能 供一种设计支持方式，以方便借助各种资源的合作和 支持随时获取新知识来辅助其设计工作。然而，要求 不同层次与不同背景的企业都具备一个合适的产品设 汁支持系统是不现实的。本文由此讨论了开发产品设 计支持系统应解决的关键问题，研究如何利用ＡＳＰ模 式来构建产品设计支持系统开发的结构框架，以有效 力与人类的直觉决策能力相融合，充分发挥人机各自 优势来寻求最佳设计方案【ｌ 。 （３）集成各地分布、异构知识源的知识库的建立。 知识库对整个人机、人人智能集成的协作设计过程中 起着协调、管理、控制和冲突消解作用，是整个产品 设计支持系统的核心部分。 解决中小企业产品开发能力低的情况。 １ 开发产品设计支持系统的关键问题 当前对产品设计技术的研究主要从以下两方面进 行：ｆ １）侧重于寻求各种知识表达方法开发各类专家 另外，还要给设计师提供诸如ＡｕｔｏＣＡＤ、Ｐｒｏ／Ｅ、 ＵＧ、ＭＡＴＬＡＢ等用于绘图、应力分析、计算的多种具 体应用软件。对于一个资金与技术力量都一般的企业 来说，同时解决上述问题是比较困难的，尤其是我国 系统，强调在某一局部内以计算机代替设计师工作； ｆ２）强调借助网络通过异地协作设计来集成各地专家 经验知识进行产品开发。两者分别通过人机合作与人 人合作进行产品设计。但最理想的应是能同时集成人 机智能与人人智能的产品设计支持系统。为此需要解 决以下关键问题： 中小企业普遍存在资金短缺、信息技术人才缺乏以及 信息实施过程繁杂等问题，要满足上述要求更是艰难。 因此，本文提出利用ＡＳＰ思想，开发ＷＥＢ环境下的产 品设计支持系统来解决上述问题，提高企业的信息化 程度与产品设 ｒ能力。 ２基于ＡＳＰ模式的产品设计支持系统开发 （１）设计过程中不同产品开发参与人员的信息交 ＡＳＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ，即应用服务供应 广东省科技创新百项工程项目（９９Ｂ０１９０１Ｇ）、广东省自然科学基金（９９０５４５）及湛江海洋大学自然科学基金（０１４１４）资 助项目 维普资讯 http://www.cqvip.com 《机床与液压）２ＯＯ２．Ｎｏ．５ 商）原是针对电子商务而产生的一种商业服务模式ｌ＿２。 它由一些公司在自己的主机上部署、管理和维护各种 应用系统，提供一个安全的网络基础结构和可靠的存 放关键数据的数据中心设施，然后通过网络向远端的 客户提供软件的计算能力（对客户来说就是服务）。昕 有应用软件在ＡＳＰ的数据中心供客户随时调用。使用 应用服务的企业不再负责与应用系统有关的建设、维 护等工作，只是付给ＡＳＰ租金以使用该信息系统，该 企业并不拥有该应用系统。他只需要一台简单的ＰＣ 机，加上浏览器软件及很少的客户端软件，通过Ｉｎｔｅｒ． ｎｅｔ或ＶＮＰ，登录到位于远端的集中式服务器上特定喧 用系统中去，就可以在本地使用该应用系统。ＡＳＰ模 式实现了一个公共数据平台，促进了供应商、制造商、 经销商与客户之问的双向信息交流，方便企业实现供 应链管理和实施电子商务。 当把ＡＳＰ的这种思想用于中小企业的产品设计支 持系统开发时，作为设计参与者的中小企业只要具备 相对简单的软、硬件设施就可开发相应的产品设计支 持系统，故能有效解决中小企业产品开发能力低的情 况。利用ＡＳＰ模式构建的产品设计支持系统的结构如 图所示。整个体系结构是构架在Ｉｎｔｅｍｅｔ基础上的Ｂ／Ｓ 三层结构，系统分析如下。 分 Ｉ画， Ｉｌ 回ＤＳ￥基本布 ６１１１ 国卜 组成模块Ｉ 知 式品 产 ｌ画】 （ＨＴＭＬ）ＩＭｔ￣ ｌ产品信息臂理系统卜＿Ｉ ’ 子 Ｉ｝； 设 ｃ 计 （ 网络连接 ） Ｉ 相 （ＨＴＩ＇Ｐ）请 系 关成员 Ｉ画】 ｌ ｉ甲卜 统 点一ｌ客户鲁詈蜡 ｒ ｌ五囱ｌ Ｗｅｂ环境下的产品设计支持系统结构图 （１）客户端 客户端为信息、知识、ＤＳＳ、设计工具应用端，它 由参与产品设计过程的所有相关用户组成，随着因特 网技术的发展，企业为保持较强的产品开发能力与市 场竞争能力，开始强调以个性化定制产品，重视零部 件重用，故需要多方成员的协作设计，其成员主要包 括客户、设计师与供应商三大类。 其中客户是产品的使用者，产品设计过程作为一 个动态响应用户需求的过程，使客户成为设计过程的 重要成员；设计师包含领域专家与企业普通设计人员， 它由异构、分布、异域的成员组成；而供应商的加入 则是由于按新生产方式开发的新产品不仅包含企业自 身开发的零部件，同时也包括市场协同的供应商的零 部件，并且新产品所含零部件的４０～７０％可能由不固 定的供应商提供，因此需要把供应商纳入产品开发过 ・３５・ 程中。 （２）服务器端 服务器端为信息、知识、ＤＳＳ、设计工具供应端， 它是整个系统开发的重点，由以下四个部分组成： ①ＤＳＳ基本组成模块子系统。客户端是由产品设 计决策过程中承担不同责任的决策人组成的，每个决 策人所需的信息资源或决策辅助工具是不同的，故每 个网络结点至少应含有一个ＤＳＳ或具有若干辅助决策 的功能，用以支持不同结点的多层次决策，提供决策 的个人支持、群体支持和组织支持ｌ＿３ 。对此，系统通 过在服务器端建立ＤＳＳ的基本模型库、方法库构成 ＤＳＳ生成器。当客户端用户需要决策辅助工具时，只 需通过浏览器向服务器发送请求，服务器即根据知识 子系统指导用户建立一专用ＤＳＳ框架，建立过程中用 户只需要根据使用说明填写“具体内容”（包括数据、 模型与方法等，所需数据在信息管理子系统中存储）， 即可形成一个可运行的ＤＳＳ。此种方式有效地降低＿『 在每个客户端结点都开发专业ＤＳＳ的难度。 ②产品信息管理子系统。产品信息管理子系统用 以管理所有与产品相关的信息，（包括电子文档、数字 化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程 （包括工作流程和更改流程）。它提供产品全生命周期 的信息管理，为基于企业动态联盟的网络设计的数据 交流和信息共享提供了保证。这方面的研究较为深 入＿４ Ｅ６１，也有多种类型的ＰＤＭ与ＥＲＰ软件，它们能 解决不同开发系统之间的产品数据相互独立问题，较 好地克服了异地、分布、异构环境下产品协同设计中 的数据交流障碍，在此就不再对这部分内容详述。 ③知识子系统。知识子系统中所含的知识应是多 领域、多形式的，有决策领域的知识、决策专家的知 识、问题识别的知识、方法选择构造的知识以及控制 求解过程的知识。重要的是它不仅保存类似设计规则、 约束、基本原理等类型的传统知识库的内容，也有过 程、程序、经验、体会与设计实例等包含隐性知识的 内容。知识子系统的存在使对产品设计过程的主动支 持成为可能。 例如前述的客户端专业ＤＳＳ开发，一种方法是用 户通过询问决策群体中的相关专家而完成，这可通过 ＣＳＣＷ技术来实现，体现的是人人智能的集成；另一 种方法就是在服务器端知识库的指导下完成，它将指 导普通设计师从基本模型库与方法库中选择合适的决 策模型和计算方法，这体现的是人机智能集成。当然， 结合上述两种方法来构建自己的专业ＤＳＳ将更为有效， 这也是本文的中心点，要求结合人人智能与人机智能 来进行决策。但是不论采用何种方法进行专业ＤＳＳ开 发，都需要知识子系统对整个系统进行协调、管理、 维普资讯 http://www.cqvip.com ・３６・ 《机床与液压》２００２．Ｎｏ．５ 控制和冲突消解，这种活动贯穿在整个产品协作设计 过程中。 使每位用户都能根据自身需求得到合适的专用产品设 计支持系统，充分结合人机智能与人人智能来进行新 产品设计，为提高中小企业的产品开发能力提供了有 效支持。 作为整个设计支持系统的核心模块，知识子系统 应具有良好的包容性、可扩充性与可修改性，在人机 智能集成进行产品设计时，其提供的是机器智能；在 参考文献 【１】俞国燕等．面向现代制造领域的决策支持系统研究．现 代制造工程，２００１（１１）：ｌ６一ｌ８ 人人智能集成进行产品设计时，其提供的是协调、管 理、控制和冲突消解的作用。因此，知识子系统的建 立好坏直接影响整个系统的产品设计支持效果。 ④设计应用工具子系统。这部分比较简单，它主 要是由第三方公司购买各类具体的设计应用软件工具， 【２１孙延明等．基于ＡＳＰ模式的中小机电企业信息化改造系 统研究．现代制造工程，２００１（１１）：９ １１ 【３】高洪深．决策支持系统（ＤＳＳ）．清华大学出版社，２ＯＯＯ （９）：１４—３３ 有用于绘图、模具设计、外型设计、应力分析、数学 计算、系统设计等各类用途的软件，客户端用户只需 【４】吴祚宝，吴８８—９ｌ 澄．基于产品数据管理的产品和开发过程 在需要使用时向服务器端发出请求就可以调用自己所 需的专用软件。此种方式的用户支出费用与用户自己 购买一套软件的支出费用相比，其成本就降低很多， 这也是采用ＡＳＰ模式的优势之一。 ３结论 集成方法．清华大学学报（自然科学版），２ＯＯＯ．４０（４）： 【５】Ｊ．Ａ．Ｈａｒｄｉｎｇａ ａｎｄ Ｋ．Ｐｏｐｐｌｅｗｅｌｌａ．Ａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｒｅｌａｔｉｎｇ ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒ— ｉｓｔｉｃｓ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ｉｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２００１（４４）：５１～６５ 【６】田边等．Ｉｎｔｒａｎｅｔ环境下信息系统的集成开发方案研究及 应用．小型微型计算机系统，２ＯＯＯ．２１（１１）：１２１１ １２１３ 基于网络的现代产品设计支持系统开发的关键问 题是设计过程中的产品信息管理、专业设计ＤＳＳ的开 发、知识子系统的建立及各种设计应用工具的供应。 作者通过构建基于ＡＳＰ模式的产品设计支持系统开发 结构，将设计支持系统开发的关键技术都提交于服务 【７】Ｆｅｌｉｘ Ｔ，Ｓ，Ｃｈａｎ ａｎｄ Ｂｉｎｇ Ｊｉａｎｇ，Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｔｏｏｌｓ ｔｏ ａｉｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｎｔ，Ｊ．Ｐｌｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ。２ＯＯＯ（６５）：７３—８４ 收稿时间：２００２—０ｌ—ｌ４ 器端解决，而对客户端用户则没有很高的要求，从而 （上接第１０５页） 制板卡。 参考文献 【１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ、ｍｄｓｉ２．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ 【２】王【３１冯威．可重构虚拟数控系统研究及原型开发［Ｍ］．浙 勇等编著．现代计‘算机数控系统．机械工业出版社， 兴，１９７６年生，男，汉族，湖北红安人， 江大学。２００１．２ １９９９．７．第１版 配置，因此通过修改设计得到不同配置数据，下载到 ＦＰＧＡ中可实现不同功能。这样，如果ＦＰＧＡ芯片接口 具有开放性，其内部门数满足，在网络化的今天，这 种设计还意味着可以实现远程升级和维护。另外，因 为ＦＰＧＡ器件的主频一般较高，这样设计的器件一般 响应速度较快，这正好满足数控系统实时性要求。所 以，随着具有重复在线编写、较大门数的可编程逻辑 器件ＦＰＧＡ价格下降，在数控系统的设计中采用ＦＰＧＡ 芯片构造实时功能单元，实践证明是解决开放性和实 时性的一种很好的选择。我们下一步的工作是将扩展 ＤＤＡ圆弧插补器同电机控制模块集成，并添加ＰＣＩ总 线模块，最后组成一个完整的开放式数控系统实时控 （上接第Ｊｌ６页） 作者简介：秦硕士研究生。 王文，１９６８年生，男．汉族，湖北大冶人，工学博：￡， 浙江大学机械与能源工程学院副教授。主要从事数控技术、 设备自动化、精密工程等领域的研究工作，主持或作为主要 研究者参加卜多项国家、省部级科研项目，发表论文５０篇。 收稿时间：２００２—０ｌ一２５ 参考文献 【１】闻新等．ＭＡＴＩＡＢ神经网络应用设计．北京：科学出版 社，２ＯＯＯ 取中尽量选择参数覆盖范围宽、代表性强的数据，参 数的数量级尽量接近，不要相差太悬殊，用这样的样 本训练网络可以提高网络的适应性、改善网络的精度。 作者简介：王惜慧，１９７４年ｌ２月生人，女，博士生。主 高精度的神经网络构成三输入一输出的黑箱模型，可 被直接应用到液压系统仿真回路，也可以用于齿轮泵 的性能分析，应用空间大。 要从事航空航天发动机动力系统建模、控制、性能仿真研究。 联系方法：哈尔滨Ｊ＝业大学４５８＃，１５０００１。Ｔｅｌ： （０４５１） ６４１３２４１—２３４，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｘｉｈｕｉ＠ｈｃｍｓ．ｈｉｔ．ｅｄｕ．ｏｎ 收稿时间：２００ｌ—ｌ２一ｌ４