计算机辅助质量设计系统及关键技术

时间：2022-10-26 09:36:28 计算机应用论文我要投稿

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计算机辅助质量设计系统及关键技术

　　计算机辅助质量系统(CAQ)，以一种不可替代的姿态出现在计算机集成制造系统中，成为了其中一个重要的组成部分，并且越来越受到各界学者的热切关注。

　　计算机辅助质量设计系统及关键技术【1】

　　摘要：自21世纪时代以来，信息时代的高速发展成为了时代的主题，现代的制造业出现了一个新的哲理——计算机集成制造，它现在已经成为了现代制造业技术的主要发展方向。

　　在我国，对于质量设计的研究相对与世界来说比较晚，就更不用说是对于计算机辅助质量设计系统的研究，但是伴随着企业讲制造业的信息化的广泛引入，质量设计的重要性也渐渐被大家所重视。

　　而质量设计，作为产品质量的源头，发挥着至关重要的作用。

　　因为在质量设计的这个步骤中，就已经确定了产品的结构、质量、成本、性能，以及关于产品的可维修性、可制造性、人机关系等等的因素，并且其中最重要的，是决定了所生产出来产品的寿命周期成本。

　　本文首先介绍计算机辅助质量设计系统的背景及意义，然后在叙述对于计算机辅助质量设计系统关键技术的研究。

　　关键词：质量设计背景;质量设计意义;质量设计系统;关键技术

　　信息时代的到来，加速了世界各个方面的高速发展，对于现代制造企业来说，更是有着迅猛的发展，不断的有新的技术被发现、研究、试验、采用，以便更好更完善的发展现代制造业，而在其中，计算机的集成制造已经悄然成为行业中的一个新哲理。

　　而计算机辅助质量系统(CAQ)，以一种不可替代的姿态出现在计算机集成制造系统中，成为了其中一个重要的组成部分，并且越来越受到各界学者的热切关注。

　　因为到目前为止，质量设计在制造业中，并没有一个权威的，一套既实用又系统，不仅有良好的智能性，还能有优秀的集成性并且具有二次开发性的一个软件系统。

　　对于我国目前为止的制造业的发展情况来看，迫切需要一个先进并且实用的计算机辅助质量管理集成系统，并且在计算机辅助质量设计系统和计算机辅助质量设计系统的关键技术上面要有深刻和系统的研究。

　　一、计算机辅助质量设计系统的背景、意义

　　如今，市场经济已经日渐完善和发达，企业想要在市场上占有一席之地，就必须让自己的产品有过硬的质量，所以，提高自身产品的适量就成为了现在任何一家企业面临的最重要的问题。

　　产品所拥有的过硬的质量，无意是产品在市场上取得更多占有率的一个重要的方面。

　　在第47届美国质协上，费根堡姆博士(世界著名质量管理学家)提出，如果用纽带来形容全面质量，用联结器来代表质量Q，把质量形成的各个步骤和阶段连接起来。

　　大量的理论和实践证明，产品质量形成的开始，是开始于产品的开发设计。

　　产品的设计，对于产品的未来有着至关重要的作用，它关系发到产品的先天质量，并且在以后产品的制造，后续的使用等等问题上有着重要的影响。

　　在以往传统的设计中，参与设计的各个部分往往缺乏很好的沟通和了解，特别是很容易忽略客户参与的重要性，而在企业的观念中，用户中心的观念也没有被重视。

　　设计中，设计的各个环节，有关部门之间，人和人之间缺乏交流和反馈，这就很难保证产品的质量，影响产品以后的生产、销售、后期等等阶段。

　　想要使得产品在进入市场时候更有竞争力，具有更多的产品优势，在产品设计的时候有更好质量的设计，减少对于产品设计的修改次数，就必须要把各种快速有效的现代的设计技术应用到产品的设计中，就必须要在摈弃一些老套的传统的思路，用新鲜的思路和模式进行替换，并且把新鲜的观念注入到传统的模式中去，形成新的思维和产品设计观念。

　　在整个产品设计的流程中，要把质量的设计贯穿到产品设计的全部步骤中去，每一个细小的环节都应该要详细的考虑，从采购员、工艺员、销售、质量的管理人员等等，都要统一的进行考虑。

　　设计的过程已经不仅仅的一个简单的过程，而是需要明确的分钟，责任，要求效果的各方面的信息充分交流沟通的结果。

　　二、计算机辅助质量设计系统的关键技术的研究

　　从现阶段来看，质量设计中存在的问题具有复杂性和特殊行的特点，针对这些，要开发出全面的完整的系统就有一定的难度。

　　这个也就是在系统开发中的重难点所在，对于系统的开发在某些时候已经不仅仅局限于一个学科的知识，而是有很多跨学科的理论的一个交叉和融合。

　　归纳起来来说，对于计算机辅助质量设计系统的关键技术的研究主要有以下几个方面：

　　(一)对于质量设计的理论基础，以及质量设计的应用技术

　　众所周知，质量设计的方法是一项理论性很强的工作，但是当把它运用在实际中，就会容易出现很多的问题，如何才能让理论的东西在实际的操作中很好的完成落实，这是非常重要的一步。

　　必须要认真研究其中的连接点和它们之间想联系的地方，然后把理论更好的作为能被实际运用的理论。

　　使得理论可以更好的被应用，形成真正的应用系统。

　　在现在的产品开发中，普遍被工厂采用的技术是CAD、CAT等，这些在质量这季中有一定的联系，也存在着一些共性，所以，当在研究计算机辅助质量设计系统的时候，要仔细分析它们之间的关系，找到入手点，将其进行系统的分析后简历关联的互补的措施和机制，这样才能找到常用设计和质量设计之间的联系，很好的进行计算机辅助质量设计系统的设计

　　(二)计算机辅助质量设计系统的总体的构成，以及相对应的应用技术

　　在企业对适量管理的过程中，会针对产品的不同制定不同的设计和管理的模式和模块，在对于不同的功能需要上，要根据其不同的情况对于系统进行集成性、柔性、模块化的设计，这样才能够使得计算机辅助质量设计系统更加完善，而目前，这个也是计算机辅助质量设计系统的关键技术研究之一。

　　(三)模拟评价技术以及CAE

　　模拟评价技术是一项十分实用的技术，在对产品进行设计的时候，它可以有效的对于结果进行分析和评估，对于结果中反应的一些问题也能够提出针对性的建议，并且可以自动的修正。

　　模拟评价技术是对于整个设计的综合的评价，具有很实际的意义。

　　(四)CE(并行工程)在设计中应用的技术

　　对于CE来说，它的努力方向和追求就是满足用户的需求，同时，满足用户的需求也是企业所追求。

　　详细的来说，CE的目标就是，在产品的前期开发和后面的发展中，最大限度的提高其质量，并且在此基础上，要降低产品完整的一个生命周期中所需要的成本，把产品开发的周期缩短，增强企业应对市场随时变化的能力。

　　(五)数据库的管理技术

　　在进行正交实验时，会得到很多的实验数据和各种资料，如果在程序当中把每一个正交表都进行连接，这会是一个很大的工程，并且对于程序来说，程序代码的编制会被无限制的加长，这样就会增加程序产生错误的几率。

　　对于数据表过多，对于数据表的条用繁杂这样的一个问题，可以采用Access数据库的技术，在Access数据库中，把所有的各类标准的正交表保存，按照数据文件的形式，在操作中就直接从表格中调用就可以方面使用。

　　(六)QFD(质量功能配置)在设计中的应用技术

　　对于质量功能配置来说，它最大的优势和功能就是它能够很好的进行那个用户、消费者以及产品设计这三者之间的互动和沟通，及时的把各个方面的意见进行交流和反馈，使得产品从最初的设计就是有目标有市场的，能够大大的提高产品对于市场的符合性，使得产品在以后的生产、销售等等的环节，都可以和实际和市场接轨，满足客户、消费者、企业等各方的需要和要求。

　　(七)程序开发技术要面向对象

　　对于面向对象的程序，它是一种基于建立现实世界模型的方法为理念从而进行软件的开发的思想体系。

　　它的优势在于，它比以往的软件更为灵活，大大的把程序设计的灵活性提高，根据不同的情况灵活的进行。

　　并且，对于程序人员来说，也很大程度上减轻了需要记忆很多程序的负担，并且在交互上面，有一个友好的交互界面。

　　(八)向导技术的使用

　　对于向导技术的使用，是为了方便用户的使用，在系统中还设置的有在线帮助的功能，使得整个系统更加方便和简单。

　　这样，用户在使用的过程中，可以根据向导的提示进行，使得自行使用系统的时候对于产品质量的设计分析等更加方面。

　　并且，用户还可以根据自己的特殊情况在帮助界面找到相对应的向导。

　　(九)功能集成的系统以及应用技术

　　对于质量设计来说，是一个很复杂很广泛的研究课题。

　　所以所设计出来的系统，一定要是集成性很强的系统，要特别关注系统的拓展性和集成性，要在最初的时候就预留下接口，这样在新的技术，设计方法被采用的时候才会有进行优化和改进的位置。

　　总而言之，对于现在社会和市场环境来说，产品质量好坏是一个产品能否被大众接受，能否占有更广阔的市场等等的决定性的因素。

　　因此，企业在对于产品的设计的时候一定要考虑的更加完整，不仅要有深度，还应该要有广度。

　　计算机辅助质量设计系统在现在为企业的产品设计提供了一个很好的方式去更好的解读产品。

　　但是就目前而言，国内还没有一个很权威的有很好完整性的系统可以供使用，计算机辅助质量设计系统还是需要被继续深入的研究，根据不同的需要有针对性的进行设计研究。

　　参考文献：

　　[1]陈锡仁.计算机辅助质量信息管理[J].铁道机车车辆工人,1995,6

　　[2]何桢,周善忠.集成化质量管理系统的设计开发[J].工业工程,2005,4

　　[3]赵新军.设计质量创新——QFD、TRIZ和田口方法的集成应用[J].工程设计学报,2004,4

　　[4]崔明涛.不确定性连续体结构拓扑优化和柔性机构设计研究[D].西安电子科技大学,2006

　　计算机商务管理系统设计关键技术与结构体系【2】

　　[摘要] 本文选择计算机商务管理系统设计的关键技术与结构体系为研究对象，以实现机房的全自动化管理、提高工作效率、降低劳动强度为目标，在分析机房计算机管理需求和模式的基础上，以网络通信技术和数据库访问技术为手段，提出了用多层C/S结构来实现机房计算机管理的构想。

　　全文具有十分现实的可操作意义。

　　[关键词] 计算机管理系统关键技术结构体系

　　计算机管理系统主要应用于各类计算机商务领域和计算机实验室(包括网吧)，实现计算机管理的信息化和网络化，为此系统的开发必须遵循安全可靠、稳定、维护性好等原则，以便于系统既能满足目前的需要，又能适应将来扩展的需要。

　　一、系统设计关键技术分析

　　为了使系统能很好地满足计算机实验室管理的需要，根据调查和分析，系统的设计和研发必须考虑以下关键问题。

　　1.安全性

　　计算机实验室管理系统不同于一般的管理系统，它是集信息管理、网络控制和财务管理于一体的综合性管理系统，其中安全性要求最高的还是财务管理方面。

　　为了提高实验室的利用效率，为使用者提供优质学习平台，各个计算机实验室都会在业余时间对外开放，所以在设计机房管理系统时，我们把安全性作为首要考虑因素。

　　系统的安全性包括系统本身的安全和数据的安全。

　　系统必须既能够防止恶意的攻击，又能防止因误操作引起的数据错误。

　　系统安全主要包括以下几个方面：

　　(1)如何防止使用者绕过客户端的登录界面。

　　因为使用者一旦绕过登录界面，就会造成管理失控现象的发生，这样就不能有效地对使用者进行正常的控制和管理，整个系统形同虚设。

　　(2)如何防止使用者正常登录以后拔掉网线。

　　若登录后再拔掉网线，则客户端和服务器的信息交流就会中断，管理人员同样不能对使用者进行管理，造成和绕过登录界面同样的后果。

　　(3)如何防止对系统的恶意攻击。

　　如果服务器在实验过程中遭到恶意攻击，造成服务器数据的丢失或系统的瘫痪，就会给实验带来灾难性后果，直接影响到正常的实验课上课工作，造成教学事故。

　　(4)网络传输中数据的安全。

　　由于对计算机和使用者的管理都是通过网络来进行的，所以网络中数据传输的安全就显得非常重要。

　　一旦网络中的数据被截或被修改，则整个系统的功能就会紊乱，严重的会造成系统的瘫痪，带来的后果不可预测。

　　(5)数据库的安全。

　　数据库中记录着整个系统正常运行时的所有数据，包括使用者的收费信息、上机记录、机房中每台计算机的信息、使用者和管理员的信息等。

　　这些信息都是系统正常运行的保证。

　　因此必须要保证这些信息的绝对安全。

　　2.系统速度

　　系统速度主要包括使用者登录的速度、控制消息传输的速度、使用者用机的上网速度以及服务器对各种消息的响应速度。

　　系统速度的快慢对系统的性能有很大的影响。

　　如果使用了计算机实验室管理系统后，造成使用者上机速度缓慢或控制信息响应很慢，则系统就失去了它的实用意义。

　　3.网络延时

　　计算机实验室管理系统中管理人员对机房的管理是通过远程控制来实现的。

　　远程控制就是将被控制对象与控制器在地理位置上进行分离，采用一定的通信手段，来实现控制信息和反馈信息的传输。

　　计算机实验室管理系统是基于Internet的远程控制系统，而Internet的设计初衷是为了满足资源共享，注重信息传递的准确性和传送的信息量，而非信息传递的实时性，因此不能保证远程控制系统中运动信息的实时传递。

　　实验表明，在信息传递的过程中将产生较大的延时和一定的延时不确定性。

　　这种情况很容易造成控制信息和数据的丢失，对网络安全和系统速度都有很大的影响，并严重影响基于Internet远程控制的性能。

　　因此网络延时也是系统设计时不能忽略的一个重要因素。

　　4.合理设计数据库

　　系统开发时主要涉及两大问题：网络和数据库。

　　而数据库是所有信息保存的场所，它的设计是否合理直接影响到系统软件的质量，影响到软件对数据访问的速度。

　　建立数据库需要考虑以下几个问题：

　　(1)数据的一致性。

　　由应用程序产生工作编码，要保证不同工作任务具有不同编码，工作编码具有惟一性。

　　(2)合理冗余。

　　如果数据冗余低，数据的完整性容易得到保证，但增加了表间连接查询的操作，为了提高系统的响应时间，合理的数据冗余是必要的。

　　(3)合理选择数据的类型。

　　数据类型的合理选择对于数据库的性能和操作具有很大的影响，因为不同的数据类型所占用的存储空间、运算速度都不一样，所以对数据类型的选择是否合理对程序性能的优劣有很大影响。

　　(4)数据规范化存储。

　　规范化的数据存储不但有利于我们养成良好的数据库设计习惯，提高程序的质量，而且对日后的数据库维护也有很大的益处。

　　5.进程同步

　　保证数据能够被正确使用。

　　系统客户端登陆到服务器时，必须使用进程同步技术保证登录数据能被服务器正确验证。

　　6.合理运用新技术

　　图1C/S模式

　　在开发软件过程中，如何合理运用新技术应该遵循以下三个原则:

　　(1)创新原则，体现先进性;

　　(2)经济原则，体现实用性;

　　(3)前瞻性原则，体现发展性。

　　二、C/S (Client/Server)体系结构

　　C/S模型可分为传统的C/S结构和三层C/S的结构。

　　传统的C/S结构就是两层的C/S结构，它的基本思想是把集中在一起的应用划分成功能不同的两个部分，分别在不同的计算机上运行，通过它们的分工合作来实现一个完整的功能。

　　在这两部分中，一个为服务器程序，用来响应和提供固定的服务;另一个为客户机程序，用来向服务器提出请求和要求某种服务。

　　在系统中，服务器端运行的是服务器程序，而其他的运行的是客户机程序如图1所示。

　　三层的C/S结构，又称多层分布式应用系统，如图2所示。

　　就是在客户层和数据库管理系统层之间添加一个中间层(应用程序服务器)，该中间层负责完成C/S模式下的各种业务规则数据的处理任务。

　　客户端的应用程序只需要向应用程序服务器发送简单命令，来提交用户的需求。

　　增加中间层后，系统的性能得到了很大的提高。

　　图2三层C/S结构

　　系统的结构类似于三层的C/S结构，其中的服务器模块对管理客户端模块而言具有中间层的作用。

　　C/S模型具有以下特点：

　　首先，性能强，在C/S模式中，客户端有一套完整的应用程序，在出错提示、在线帮助等方面都有强大的功能，并可以在子程序间切换;

　　其次，具有强壮的数据操纵和事务处理能力;

　　再次，具有严密的数据安全性和完整性约束，提供了更安全的存取模式;

　　然后，降低网络的通信量;

　　最后，在内部局域网小范围内可以实现高速控制。

　　三、计算机商务系统和实验室管理系统的总体结构

　　经反复研究和论证，结合机房管理的实际情况，将计算机实验室管理系统分为4个模块较为合适，各模块之间的结构采取C/S模型。

　　各模块分别是：服务器模块、使用者客户端模块、售票客户端模块和管理客户端模块。

　　1.服务器模块

　　图3机房管理系统服务器端功能结构图

　　对各客户端发来的信息进行响应，并通过对客户端信息的分析，来进行各种事务处理。

　　服务器具有直接访问数据库的功能，各种客户端对数据库的访问都是经过服务器来完成的。

　　超级用户也可以通过对服务器的操作来完成对各种客户端的控制。

　　服务器端功能结构框图如图3所示。

　　2.使用者客户端模块

　　完成使用者登录信息的验证，使得使用者必须通过信息验证才能正常使用计算机。

　　此外它具有使用者密码更改、余额查询、游戏控制等功能，并定时向服务器发送在线确认信息，如图4所示。

　　图4机房管理系统使用者端功能结构图

　　3.售票客户端模块

　　完成售票员登录信息的验证、将使用者购买机票的信息传送到服务器中，此外还具有售票员和使用者密码的更改、机时比率的设置与更改等功能如图5所示：

　　图5机房管理系统售票端功能结构图

　　4.系统的C/S结构

　　图6机房管理系统管理员端功能结构图

　　5.管理客户端模块

　　使用对象是一般的机房管理人员，他们可以通过管理端向服务器发送指令，服务器通过响应这些指令来完成管理人员对机房的管理。

　　计算机算法动态系统中关键技术的设计与实现【3】

　　摘要：为了演示高校计算机语言课程中的各种算法具体实现过程，激发学生们对计算机语言算法部分的兴趣，在程序语言算法的基础上开发了计算机算法动态系统，该系统深刻结合实际，运用了包括图像、声音、视频等多种形式，有助于高校计算机课程教学形象化和动态化。

　　关键词：计算机语言;动态演示系统;递归算法;加密算法

　　一直以来，优质且高效的算法一直是各类软件的核心，是必不可少的一部分，这种需求近年来一直处于倍增的趋势，因此，越来越多的高校计算机相关专业开始注重学生算法知识的学习。

　　但算法综合性较强，需要很强的思维能力和数学功底，学生们普遍都觉得难以上手。

　　想学好算法，首先必须精通数据结构知识和一门高级语言，在此基础之上还要能学而致用，适当拓展，这些知识都不是短时间内靠机械式的记忆掌握的，需要长时间的思考与练习才能深刻领悟，显然这对于很多兴趣不够，毅力不足的学生是很难做到的。

　　除了学生自身的原因，在教学方式上也存在着一些问题。

　　一些教师在教授算法设计的时候只会按部就班的讲一些经典的老例子，授课形式过于单一，学生的兴趣很难被调动起来，这说明传统的教学方法是有其缺陷的，需要结合多媒体教学手段才能让课堂更生动，教学更形象。

　　多媒体教学方式能够将抽象的理论知识简单化，教学过程注重寓教于乐，学生们的热情被充分调动，都能集中精神参与到课堂学习来，充分利用了多媒体演示的优点，不仅传授了知识，培养了学生的思维能力，还能活跃课堂气氛，让学习算法变成了一件有趣的事，这样何愁学生学不好呢?

　　此文中主要探讨了计算机算法动态演示系统的开发过程细节以及一些设计理念，提供了一套完整的经典案例，并附有一些常用算法原理的介绍和动态演示，为了达到劳逸结合的目的，系统还内置很多小游戏，视频，音乐等让学生在学习之余得到充分放松。

　　系统本着服务大众的信念，将会在互联网上提供给广大有兴趣的网民，让更多的不同层次的人有学习的机会。

　　1 开发工具

　　在系统的开发工作中，使用到了Authorware等系统，该软件来自于微软自主研发，并且能够灵活的使用图标的方式来制作多媒体软件。

　　无论设计人员是否具有过硬的专业技能，该软件都能够提供简便的多媒体制作环境，由于其功能的强大，已经在各种设计行业的到了应用。

　　在该系统中，计算机编程语言被极大程度的弱化，用户只需要动动鼠标来确定程序的走向，就能灵活的将文字、声音、动画等信息有机地结合在一起，并编成程序进行操作。

　　综上所述，仅凭爱好进行视频制作的用户都能够取得较好的效果。

　　2 总体设计思路

　　在上述的计算机编程软件的当中，编程人员通过冒泡、选择、快速等方式对资料进行排序，并且通过顺序、二分法来进行资料的查找。

　　并且还囊括了大量例如C++、Java等高级的计算机语言，并且能够有效的应用在C语言等高级计算机编程软件当中。

　　高级程序员在进行操作时，能够有效应用该软件，并取得较好的应用成果。

　　对该系统进行演示，能够方便学生了解算法的计算过程，并深入了解计算方法，以便于开展更进一步的研究。

　　2.1 操作流程

　　系统主要有四个主要功能，有三个设置菜单项：系统设置(主要调节窗口各项属性及背景音乐)，界面设置(菜单及各类功能设置)，附件设置(管理附带的游戏，音乐，视频)。

　　还有一个便是最重要的算法演示部分，每一种算法都有对应的逻辑介绍和实例应用，可以点击按钮来切换不同功能，这很好的体现了结构化，自顶向下的程序设计理念。

　　2.2 一些关键操作

　　(1)界面设置。

　　在观看算法演示过程中，可能会出现字体偏小或者颜色不够深导致看不清楚的问题，这时可以通过设置文本格式来解决问题，如果觉得每一个演示都要设置很繁琐，可以在主菜单的设置里面自定义一种格式，然后全部应用即可。

　　(2)动态显示。

　　在软件中调用变量值时，为了保证运行过程中变量值同步更新，需要在显示图标中输入{变量名}同时单击右键并选择“更新变量显示”选项，这种技术可以用于解决演示时间动态变化的问题。

　　(3)使用模板。

　　当多个算法的结构类似的时候为了节省时间，通常采用模板技术来实现数据结构的重用，假如当前界面是浏览算法结构状态，选中算法选项菜单下的子菜单“另存为模板”，然后设置一些附带的属性，将另存为之后的模板可以自己设置一个文件名，此时右键或F5刷新，在右边的模板窗口中出现了建好的模板，将其拖拽到相应的流程线上即可生成另一算法的结构。

　　(4)动画效果。

　　在演示系统中可以实现多种精美的动画效果除了简单的移动图标操作外，在图标上点击右键进入“图标属性”设置菜单里，通过改变某些变量的值可以控制对象的动作，比如想控制一个小球在墙壁间碰撞反弹，只需设置好位移坐标及方向向量这两个变量即可，在主界面中我们能够大量用到这项功能美化界面。

　　比如说假如用户想让主界面出现动态整齐排列的文字，则可以在图标属性中的布局选项卡中设置对齐方式为水平，路径设置为沿特定路径，再分别设置好出发点和结束点的坐标值，令其初始值为0，然后设置计时器来改变该坐标值，这样文字便会出现我们想要的特效了，这项功能简单易用，用户很快能熟练上手。

　　3 冒泡排序算法演示

　　该算法的基本思路为：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。

　　下面是演示过程：

　　3.1 算法设计思想

　　在算法的设计当中，设计人员首先假设数组呈垂直状态，不同的元素就假想成不同大小的气泡，由于数据的重要性不同，重要的数据，就假想为重量较大的气泡，并且对所有的气泡进行从下往上的扫描。

　　只要气泡的重量较轻，就应当确定其向上漂浮，上述扫描要反复进行几次，以便得到最为准确的结果，知道筛选出最重要的数据。

　　3.2 具体实现过程

　　(1)首先手工创造一个无序数列。

　　(2)首先，要比较第一个与第二个数，然后按照数字的大小对其进行排序，大数字排在小数字的后面。