基于网络与VR技术的机电产品协同设计
协同设计的实现环境与体系结构为了不断地改进企业的TQCS以增强产品的竞争力，机电产品制造业大量地采用了CAX等计算机辅助技术。如在我国的大中型企业中，一个企业往往既有基于UNIX平台的系统，如SGI、SUN、HP等图形工作站及I-deas、Pro/Engineer等CAD/CAM软件，也有在Windows/NT环境下运行的微机CAX系统，如AutoCAD、CADKEY等。此外，在企业的计算机上还大量地运行着企业自主开发的种类繁多的应用软件。经过多年的实用考验，这些应用系统功能日趋完善，已成为企业设计支撑技术的一部分。企业对基于网络和VR技术的需求，在一般意义上来说，是在这种复杂的软、硬件异构环境下提出来的。鉴于此种认识，我们提出如图1所示协同设计的体系结构。
中相互靠近的各线框之间若没有直线段连接，表示两线框所表示的功能之间主要是一种相互支持的关系。有直线段相连的线框则表示有比较直接的数据传递关系。 图1所示的体系结构，大致可以分为三个层次，每一层又由若干部分组成。首先是由设计群组、VR新型人机接口和协同设计控制过程组成的过程控制层。由于协同设计都是围绕着某一特定设计过程展开的，过程是核心的因素，它决定了设计群组的组成，参与成员的职责、权限、工具的使用和VR等设备资源的分配，过程也与设计数据的流向和数据的类型、来源有关。 第二个层次包括CAX等应用系统、异构软件工具接口、对象管理框架、中间件框架和虚拟环境(VE)产生器，可以统称为应用层。其中CAX系统既是用户输入数据的接收器，同时又是设计模型、设计数据输出器，它可以通过一个中性异构软件工具接口，采用面向对象技术，封装在对象管理框架中，也就是所谓的功能软件“即插即用”。异构软件工具接口与对象管理框架之间的数据交换应是双向的，并能在VE产生器的支持下实现互操作。这一层次中，一个极其重要的部分是中间件框架(Middlewares Frame-works)。中间件框架主要完成两大类支撑功能：一是对设计数据处理的支持，包括技术与产品信息的管理、数据资源的分配及控制、数据的传输与共享、分布式数据库管理等，属于分布数据的管理与分布计算问题。二是对设计决策过程的协同与管理，包括设计结果的评判准则和评判方式、设计群组各类冲突的协调、个人意图和倾向的表示、设计结果的控制、行政管理与技术管理的协调等。这一类问题属于知识与智能的应用范畴，它不仅可在网络环境下为设计群组提供主动的过程控制和管理服务，而且可以协助设计者检索信息，在适当的时候，从适当的地方取到合用的设计资料。多智能Agent (MAS: Multi-Agent System)就是在网络分布计算环境下，运用人工智能原理支持信息处理的新兴技术。 第三个层次是网络支持软、硬件环境。包括分布异构的各种计算机硬件平台，由OS(UNIX、Windows/NT)，TCP/IP、ISDN等通讯协议，STEP、IGES等数据交换标准和CORBA等组成的软件系统以及Intranet(或Internet)网络环境。CORBA(Common Object Request Broker Architechture 通用对象请求中介体系结构)是国际组织对象管理集团OMG(Object Management Group)制定的标准，其目的是实现对象请求中介，让分布在网络上的标准软件组件相互调用，以支持异构分布式计算环境下的互操作性，解决信息集成问题。该标准的主要特点是实现软件总线结构，只要将应用模块按总线规范做成软插件，插入总线即可实现集成运行。美国IONA公司的Orbix是这一类面向对象技术的软件产品代表，SDRC公司的I-deas系统从MS 4.0版本开始就支持CORBA标准。
