为了提高企业对市场的响应能力,对机床研制这一庞大的系统工程,必须采用网络化制造模式,走多企业联合研制的道路,充分发挥各企业的优势,共享产品开发的资源和经验。异地设计、制造、管理与协同工作是未来机床制造业发展的必然趋势。因此,结合江苏省高技术研究项目(BG2002003):“机床行业异地协同数字化设计和制造关键技术的研究与应用”,针对机床行业的具体情况,对实现机床产品异地协同数字化设计所涉及的若干关键技术与理论进行了研究、开发和攻关,并取得了如下研究成果:在分析机床产品协同数字化设计系统功能需求的基础上,研究并建立了面向机床产品协同数字化设计的网络拓扑结构、框架体系结构和技术体系结构,同时对实现机床产品协同数字化设计所涉及的分布式处理技术、基于KBE的数字化设计技术、网络数据库技术、过程管理技术、基于STEP与XML标准的信息集成技术等关键技术进行了研究,提出了机床产品协同数字化设计系统的工作流程和实现方法。基于协同学及全生命周期设计理论,充分考虑市场需求、设计、制造、销售、维护及回收等各阶段对产品设计环节的影响,从时间域、空间域和模型域等不同角度、不同层次分析了机床产品模型的表示方式,建立由组织视图、资源视图、产品视图、过程视图与功能视图集成的机床产品全生命周期多视图模型,研究了多视图模型之间相互依赖、相互制约的关系。基于STEP和XML标准,提出了面向机床产品信息交换与共享的实现机制。研究STEP标准与XML标准的应用方法,采用EXPRESS描述语言建立机床产品信息视图,建立从STEP EXPRESS到XML Schema的映射,研究了映射过程、实现方法以及ASP+XML的数据存取与文件样式转换方法。综合应用STEP解析器、STEP-XML转换器、XML解析器、XSL解析器,实现了机床产品的信息共享。研究了基于KBE的数字化设计技术,开发了机床产品数字化设计专用功能组件,提供了协同推理工具和模糊综合评价工具。研究基于KBE的机床产品数字化设计内容和设计功能,建立了数字化产品建模过程,应用成组技术的思想,对机床产品分类编码。通过协同工作平台,实现KBE与CAX的全面融合。应用CAD二次开发工具和Socket网络通讯技术,开发基于知识复用的数字化快速设计组件。采用基于RBR的CBD协同推理方法,用面向对象知识表达方法的协同推理机制和推理流程实现机床产品的数字化、智能化设计。通过先搜索产品编码,再应用非平权距离系数法求解相似实例的方法,高效地搜索可复用的最邻近相似设计实例。对于协同设计中难以确定的多个设计方案,由处于异地的多领域专家集体评价,并采用模糊综合评价法求解最优结果。研究了机床产品协同设计过程管理方法,提出以紧密的任务协调方式为主、松散的