随着企业信息化的深入发展,现代制造企业的核心竞争力体现在集成化的产品开发和管理上。集成产品模型作为连接产品开发和管理的桥梁,以集成化和知识化为特征,能有效地管理产品信息、集成产品知识和支持设计重用,对提高产品开发和管理效率至关重要。本文对产品集成建模关键技术及其应用进行研究,主要研究内容及成果涉及以下几个方面:一、分析了产品生命周期信息的表达、集成和演化机制,提出面向产品生命周期的集成模型。它建立在基于元模型的集成机制上,采用基于属性、约束和操作的通用表达方法,具有统一的表达和集成基础。各阶段子模型采用了静态模型和动态模型相结合的集成建模方法。静态模型从广度、深度、粒度三个维度来全面描述产品生命周期信息,构成集生命周期过程、信息表达和产品结构为一体的三维状态空间;动态模型从版本、映射和操作三个角度描述产品信息的动态演变,满足产品生命周期中多种类型和层次的信息集成和演化需求。二、针对产品集成建模中对多种知识表达需求,提出基于知识工程的混合式产品知识表达方法,具有融合多种知识的能力。进一步研究了基于本体中间层的产品知识集成框架,此中间层由元本体层、本体层、知识层和服务层组成,通过结合本体对共享概念形式化表达的能力和OWL语言面向Web的能力,可支持基于语义的产品知识集成。三、针对产品集成开发中对知识重用的需求,提出一种支持产品快速变型的可配置产品结构模型(CPSM)。其中扩展与或树覆盖了一组变型产品的层次结构,建立了产品节点间的内在语义关系和配置条件;装配有向图可表达每一层上零部件间的配合关系和装配方向,弥补产品结构对装配语义描述的不足;并结合可扩展属性集提供横向的参数变型能力,可满足CPSM中产品族、部件族和零件族属性在不同层次上的重用性和扩展性要求。四、建立基于CPSM的多层次设计重用系统,可满足产品设计在不同阶段不同粒度的重用需求。CBR系统用于实现对产品和零部件的分类和实例检索,适用于一些难以采用模型表达的设计经验和知识的重用;PDM系统支持产品结构配置,适用于零部件结构和模块的重用;CAD系统支持参数化设计,适用于零部件参数和特征的重用。五、结合前面的研究,研究了基于Web服务的多Agent体系结构,用于构建分布式的集成环境;并以汽车减振器为对象,建立分布式产品数据管理系统和面向重用的开发平台。