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随着信息技术和自动化技术的发展和全球化市场的形成,产品的个性化趋势越来越明显。面临全球化市场竞争的制造企业,迫切地将大批量生产转向了个性化的产品设计和加工方式,以满足日益多样化的客户需求。
工程机械作为国民基础设施建设的重要大型机电产品,需求量与日俱增。面临国外同行业竞争,国内工程机械企业如何提高产品优势,提供多样化的产品和服务,是决定其发展态势的关键问题。而采用个性化定制设计的手段,是解决工程机械生产研发中诸多难题,和提高市场竞争力的重要途径。
在分析国内外个性化定制系统现状基础上,本文研究了个性化的不同实现途径,明确了发展趋势,提出了现有系统有待解决的问题。同时,针对工程机械设备大型化、复杂化等特点,提出产品功能和外观的综合定制要求,和保证定制直观的系统可视化需求;针对客户地域分布广泛,为减少产品设计与销售维护的成本,提出了系统的网络化需求,以增进企业之间、企业客户之间的异地合作与沟通,缩短产品设计周期,增强市场竞争力。
第三章明确了工程机械定制系统设计的基本要求,选定客户选择需求作为基本定制机制,同时以产品模块划分的形式,实现从产品功能、外型到装饰的综合模块选配定制,相应提出功能定制、外型定制到装饰定制的定制流程,确保定制的完整性和有序性。以预测定制作为实施基础,实行各模块可行范围内的方案设计,满足多样化的客户需求。为确保定制需求的准确转化,研究了系统可视化的实现途径,和建立三维虚拟场景、实现产品实时展示的途径,并提出了系统的网络化架构。最后,基于总体设计原则,提出了工程机械可视化定制系统的主体框架。第四章,基于视觉效果和网络传输的要求,通过对常见网络虚拟现实技术的比较,选定虚拟现实软件Quest3D作为实施工具,研究了系统平台技术的实施方法:
(1) 以软件提供的逻辑切换模块为核心,编写辅助脚本语言建立模块模型的调用和切换机制,实现选配定制;
(2) 基于逻辑判断模块,建立色彩值和图片对象值的传递实现装饰定制;
(3) 基于有限状态切换器实现可视化定制界面的切换和触发机制;
(4) 通过导入产品模块模型,实现Quest3D中的三维可视浏览和场景展示;
(5) 建立存放模型、图片和色彩等数据的ACCESS数据库,基于ODBC在Quest3D中实现数据连接和管理。
最后,以路面冷铣刨机为对象,建立了可视化定制系统典型实例,建立系统总体架构,并叙述了由客户登录开始,以铣刨机初级定制和高级定制为内容,包含功能、外型到装饰模块的详细定制流程,验证了可视化定制系统的可实现性,分析了针对常见工程机械设备功能、外型与装饰的综合定制模式的可扩展性。