面向CSCW的CAD/CAM 系统设计
点击数：7700 次 录入时间：03-04 11:38:45 整理：http://www.55dianzi.com 电工基础
在并行工程环境下，产品的开发强调多学科专家的协同工作，在设计的每一环节考虑各种因素，形成一种群组工作模式。传统的CAD/CAM集成系统一般工作在单机环境下，实现信息的集成。而随着计算机网络技术、多媒体技术的发展，多学科专家已经能够克服距离、时间、异种计算机设备等的阻碍，可以“虚拟同地”的一起工作，形成一种分布式协同设计方式。传统的单机、面向信息集成的CAD/CAM系统已不能满足要求，分布式环境要求CAD/CAM系统可以克服地域和领域的差异，实现功能和设计过程的交互。 计算机支持协同工作(CSCW)是研究群体如何工作，探讨各种技术如何支持群体活动的一个新的研究领域。它为协同设计的实现提供了有力的环境和技术支持。CSCW环境下的CAD/CAM系统除了强调功能和信息的集成外，更偏重于对协同活动的支持。这些支持包括小组间的通信、数据和知识的交互、设计的同步以及过程和行为的协调等。因此，必须在传统CAD/CAM系统的基础上，对系统的结构和系统内各功能模块加以改造，并引入新的理论和技术，才能适应协同设计的需求。 1 实现分布式协同设计的方法和步骤 为了实现协同设计的全局目标，CAD/CAM系统必须实现4个不同层次上的协同(见图1)，即结构层、协同应用层、通信层和数据层［1］。 (1)结构层 系统的组织结构必须与协同的设计活动相适应。协同设计需要各方能方便地进行交流。传统的系统模型大多是面向职能的，系统中各模块的职能和任务事先已确定。除一些数据可以共享外，各模块间缺乏交互，不适应协同设计需求。因此我们需要引入新的系统建模方法，对系统中各模块的结构和功能进行调整。 (2)协同应用层 协同设计中的各功能小组（CAD、CAPP、CAM）应能实现数据和功能上的交互，能了解其它相关小组的工作状态，能充分利用CSCW支持平台所提供的各种工具，包括约束管理、冲突协调、方案评价等，共同完成协作任务。 (3)通信层 使各设计成员在设计过程中能够方便地交流信息，主要通过网络技术来实现。为了满足并行工程中复杂的交互要求，需要提供定向的、组播式（Multicast)的、能够以不同的服务质量QoS和优先级传输不同媒体的通信手段。系统中应提供信息交换的工具，如E-mail、文件共享和视频会议系统等。 (4)数据层 系统中的产品模型是实现协同设计的基础。由于不同的功能小组处理的产品数据在内容和表示上的不同，要实现数据层的协同就需要建立相应的数据交换标准，并构建全局相关的产品数据库，满足各设计小组对产品信息内容和结构的需求。 2 系统功能模型 分布式的协同设计是由异地不同领域工作小组共同参与完成的。系统必须克服地域的限制实现各小组之间信息的交互、知识的处理、各类数据格式的转换、设计过程和结果交互等。传统的集中式的系统结构已不能适应分布式设计的需求。近年来，代理概念的引入较好地解决了分布式系统中的通信和交互问题。代理是一种抽象的功能实体，如CAD、CAM都可以看作是一个代理。它可以对周围的环境变化自动感知并采取相应的动作。它与一般应用程序之间的不同在于代理具有通信接口，可以与其它代理交换信息，以达到协同工作的目的。每个代理都具有一定的属性，都能通过某些方法和事件来实现一定的功能。代理的自感知能力是通过消息机制来实现的。在多代理模型中，每发生一个事件都会产生一定的消息，当消息条件满足时，相应代理就被激活，产生相应的动作。 2.1 工程代理结构 代理的内部结构一般应包括网络接口、通信接口、知识库、数据库、任务模块和协调模块。 对于工程应用领域的代理，他们更强调知识的交流和设计过程、结果交互。因此需要采用智能的协调控制手段。黑板结构作为人工智能领域的一种常用手段，可以通过对知识源的引用对设计活动进行控制，被广泛应用于工程领域。因此也可以用在代理结构中作为协调手段。图2显示了一个工程代理的模型，主要包括： (1)接口 对交互信息按消息协议进行封装后发送给其它代理，其它代理发来的消息经过解析得到有意义的内容。 (2)知识库和数据库 存放与代理活动相关的本地知识和数据。 (3)黑板 是外界的消息内容和各功能单元工作过程的中间信息的存放区，使外界的消息内容可被各功能单元使用，各功能单元之间可以交换数据，了解其它代理的工作状态。[1] [2] [3] 下一页
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