题目：流程化设计技术研究

传统CAD技术经历了二维绘图、线框造型、曲面造型、实体造型、特征造型等重要发展阶段，其间还伴随着参数化、变量化、尺寸驱动等技术的融入，如今在基础理论方面已经渐趋成熟，并且在制造业等行业获得了广泛的应用。随着应用的深化，企业要求可以更方便高效地在CAD系统中建立产品的信息模型，即同时包含产品形状信息和设计人员的设计意图、技术信息等的产品模型。在此背景下，本文提出流程化设计思想，作为改善和推进现有CAD技术发展的一种尝试和探索。流程化设计主要包含两方面的含义：①以设计流程重整设计系统的功能和模块，使CAD系统强大但复杂的造型建模功能面向行业，改善易操作性；②以设计流程为轴线，将产品设计原理、规范、经验等知识，以及设计专家的设计思路、方法有序地整合到CAD系统中，提高知识重用能力。本文完成的研究工作主要有以下几个方面：1）建立流程化设计的理论基础。借鉴工作流思想，提出“设计流”概念，明确定义设计流程；以通用设计理论为基础，建立设计流程的静态和动态模型；利用图论的有关理论以复合图方式将设计结点之间的依赖和约束关系进行统一表示，并研究了流程规划的原理和算法。2）研究以设计流程封装现有的特征造型、参数化&变量化设计技术的方法。为了流程驱动的方便，改良了传统的产品结构三层表示模型，在此基础上重构零件造型流程和产品装配流程中的约束及求解机制。3）研究流程化设计系统中知识的重用机制。归纳并分类设计系统中需要且能够重用的设计知识，讨论每类设计知识的初步处理方法；以知识项表示模型统一表达各类知识，从中剥离出设计中的产品知识约束体系，扩展了原有的几何约束体系；建立以关系数据库为核心的多载体知识库，研究设计系统中知识处理的有关问题。4）建立设计流程模板的概念和创建、调用机制。搭建流程化设计的基本场景，分析流程模板的功能、特性；具体研究了利用流程模板实现基于流程的参数化设计和知识重用的方法；以流程的重用度和设计的创新性划分了在CAD系统中进行流程化设计的不同层次。