董玉德 米登斌 陳明龍 蘇 芳時曉蕾 楊善文 陶高周

1.合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院,合肥，2300092.陽光電源股份有限公司，合肥，230088

基于三維幾何特征的產(chǎn)品報價方法

董玉德1米登斌1陳明龍1蘇 芳1時曉蕾2楊善文2陶高周2

1.合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院,合肥，2300092.陽光電源股份有限公司，合肥，230088

針對當(dāng)前主流報價系統(tǒng)對產(chǎn)品實例庫的多樣性和時效性要求高且報價響應(yīng)效率低的問題,在研究自動特征識別技術(shù)和CAD二次開發(fā)方法的基礎(chǔ)上提出了基于三維幾何特征的產(chǎn)品報價方法。首先，對常用設(shè)計特征進行分類并建立設(shè)計特征標識號、設(shè)計特征和加工特征間的映像關(guān)系，利用特征標識號和設(shè)計特征間的一一映像關(guān)系完成設(shè)計特征的識別，結(jié)合設(shè)計特征與加工特征的映像關(guān)系實現(xiàn)加工特征的識別；其次，通過零件的材料費用和特征加工費用進行零件的報價研究，綜合產(chǎn)品、部件及零件的報價層次關(guān)系建立產(chǎn)品報價模型；再次，為快速響應(yīng)用戶個性化需求，建立了從用戶需求到產(chǎn)品配置再到快速響應(yīng)報價的服務(wù)模型；最后，開發(fā)了基于Creo的三維幾何特征的報價系統(tǒng)，并將該報價系統(tǒng)應(yīng)用于某企業(yè)大功率逆變器報價中，提高了產(chǎn)品報價效率，驗證了基于三維幾何特征的產(chǎn)品報價方法的可行性。

幾何特征；產(chǎn)品報價；特征識別；服務(wù)模型

0 引言

隨著客戶個性化需求的不斷增長，企業(yè)需要開發(fā)不同配置的產(chǎn)品來滿足客戶的個性化需求，并能迅速響應(yīng)客戶要求，快速地報價，以便在市場競爭中取得優(yōu)勢地位。國內(nèi)外學(xué)者對產(chǎn)品報價系統(tǒng)做了大量研究，希望通過產(chǎn)品報價系統(tǒng)快速響應(yīng)客戶。

文獻[1]將產(chǎn)品中的待求結(jié)構(gòu)模塊與數(shù)據(jù)庫中的功能模塊進行相似匹配，從而提取相應(yīng)的報價規(guī)則公式，提出了基于相似性匹配規(guī)則的快速報價方法，這種產(chǎn)品報價方法利用已知產(chǎn)品的價格，通過相似匹配來估算現(xiàn)有產(chǎn)品的價格，報價存在較大誤差。文獻[2-4]以已有產(chǎn)品訂單報價實例庫為基礎(chǔ)，通過產(chǎn)品特征屬性模擬，建立新產(chǎn)品報價與已有產(chǎn)品特征屬性的數(shù)學(xué)關(guān)系，開發(fā)了快速輔助報價系統(tǒng)。文獻[5]提出板材數(shù)控切割工時定額及其鈑金件報價系統(tǒng)，這套報價系統(tǒng)通過對零件進行工藝流程規(guī)劃，同時提取特征信息，來估算各工序加工工時，并通過各單位工時費率來計算鈑金件加工作業(yè)成本。

本文受現(xiàn)有產(chǎn)品報價系統(tǒng)啟發(fā)，提出產(chǎn)品三維模型的裝配模型樹遍歷技術(shù)和自動特征識別技術(shù),并將其引入產(chǎn)品報價系統(tǒng)的開發(fā)中，希望解決以下問題：

(1)縮短產(chǎn)品報價響應(yīng)周期。通過對零件三維模型中的材料、體積、質(zhì)量等信息的自動提取可以計算出零件的材料價格；通過自動特征識別技術(shù)對零件模型中的設(shè)計特征進行識別，計算零件的加工價格；遍歷產(chǎn)品三維模型中的裝配模型樹得到其下所有零件的價格信息，從而求解出產(chǎn)品價格。

(2)獲得產(chǎn)品與零部件間的裝配層次關(guān)系并保存到產(chǎn)品價格數(shù)據(jù)表中，以顯示整個產(chǎn)品報價中各個零部件的價格層次，方便查找各個零部件的價格信息。

1 基于加工特征的產(chǎn)品報價設(shè)計

產(chǎn)品價格是由其包含的所有零件價格匯總得到的?；诩庸ぬ卣鞯漠a(chǎn)品報價實現(xiàn)方法關(guān)鍵在于對零件進行基于加工特征的報價，需要對零件三維模型中用到的設(shè)計特征進行識別并轉(zhuǎn)化為加工特征進行加工費用的計算。

1.1產(chǎn)品加工特征分類

產(chǎn)品設(shè)計中以三維模型的形式進行建模裝配，模型是由設(shè)計特征組成的，但在產(chǎn)品加工中，產(chǎn)品是按照加工特征來計算成本的。針對產(chǎn)品設(shè)計中常用設(shè)計特征進行整理歸類，如圖1所示。

圖1 設(shè)計特征分類Fig.1 The classification of design feature

產(chǎn)品中的設(shè)計特征與加工特征[6]存在非線性的映像關(guān)系，這種關(guān)系主要分為三類：

(1)一對一關(guān)系,即一種設(shè)計特征對應(yīng)一種加工特征，如設(shè)計特征倒角對應(yīng)著加工特征中的倒角。

(2)一對多關(guān)系,即一種設(shè)計特征對應(yīng)多種加工特征，如拉伸設(shè)計特征可以生成孔加工特征也可以生成槽加工特征。

(3)多對一關(guān)系,即多種設(shè)計特征對應(yīng)同一加工特征，如拉伸通孔和三維造型孔設(shè)計特征對應(yīng)通孔加工特征。

針對以上產(chǎn)品設(shè)計特征的分類和加工特征間的映像關(guān)系，得出產(chǎn)品制造中常用的加工特征，如圖2所示。如噴涂、絲印等加工特征無法在設(shè)計特征中表現(xiàn)出來，針對這一情況采用使用者手動輸入的形式來進行加工特征價格計算。

圖2 加工特征分類Fig.2 Processing feature classification

1.2產(chǎn)品加工特征識別

在產(chǎn)品三維模型中，對設(shè)計特征進行識別，通過設(shè)計特征與加工特征間的映像關(guān)系，將產(chǎn)品設(shè)計特征轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品加工特征。根據(jù)設(shè)計特征的創(chuàng)建方法，可以將設(shè)計特征的識別方法[7-11]分為兩類，一是三維造型命令生成的設(shè)計特征識別方法，二是拉伸命令生成的設(shè)計特征識別方法。

在Creo、SolidWorks、UG等常用三維建模軟件中，用三維造型命令和拉伸命令生成的設(shè)計特征在軟件中都有對應(yīng)的設(shè)計特征標識號，通過標識號可以唯一確定設(shè)計特征，這種方法不僅能提高識別的準確性還能縮短識別的時間。根據(jù)設(shè)計特征的創(chuàng)建方法，特征標識號也分為兩類進行研究，并與上述兩種特征識別方法相對應(yīng): 一是一般三維造型命令生成的設(shè)計特征標識號，二是拉伸命令生成的設(shè)計特征標識號。以Creo為例，在Creo中常用三維造型命令的設(shè)計特征標識號如表1所示。

表1 常用設(shè)計特征標識號

在產(chǎn)品三維模型中，產(chǎn)品的每個設(shè)計特征都由相應(yīng)的特征標識號表示，通過遍歷三維模型中的所有特征標志號來識別產(chǎn)品設(shè)計特征。對于通過三維造型命令創(chuàng)建的設(shè)計特征可以通過特征標識號直接確定，由拉伸得到的設(shè)計特征標識號僅表示拉伸命令，其詳細的設(shè)計特征無法由特征標識號直接獲得，這種拉伸設(shè)計特征識別方法為進入拉伸草繪接口進行像素識別[12]，產(chǎn)品設(shè)計特征識別流程如圖3所示。圖4中為某產(chǎn)品底板，通過遍歷特征標識號完成設(shè)計特征識別。

圖3 設(shè)計特征識別流程圖Fig.3 Design feature identification flow chart

圖4 零件識別設(shè)計特征標識號Fig.4 Part identification design feature identification number

1.3產(chǎn)品、部件及零件的報價層次關(guān)系

產(chǎn)品模型在三維建模軟件中以裝配體形式表達，作為裝配模型樹的根節(jié)點。在對產(chǎn)品進行報價系統(tǒng)開發(fā)時，不但要考慮產(chǎn)品的準確報價而且要將報價信息按照產(chǎn)品的零部件層次關(guān)系進行保存輸出。如何保存產(chǎn)品裝配體中的各零部件的裝配層次關(guān)系[13]是實現(xiàn)有序報價和報價清單輸出的關(guān)鍵。

圖5 產(chǎn)品中零部件的層次結(jié)構(gòu)Fig.5 The hierarchical structure of parts in the product

在主流三維建模軟件中，裝配體的層次關(guān)系都可以用圖5中的樹狀結(jié)構(gòu)表達，其中asm代表裝配體，prt代表零件。為了唯一標識產(chǎn)品樹中的每一個模型，將裝配模型樹分層，按照裝配的層次關(guān)系，第一層為產(chǎn)品層，第二層為直接掛載在產(chǎn)品下的零部件模型，第三層為掛載在第二層模型節(jié)點中的零部件模型，依次往后推完成產(chǎn)品模型樹的層級劃分。在每層中確定模型標識號，即圖中的ID號。產(chǎn)品層中的產(chǎn)品作為裝配層級的根節(jié)點，為了與其他節(jié)點區(qū)分，設(shè)為0；第二層中零部件模型直接掛載在產(chǎn)品節(jié)點下，按裝配順序依次確定ID號；第三層模型均掛載在第二層模型節(jié)點上，但可能存在不同的掛載節(jié)點，對于這種情況要區(qū)分掛載節(jié)點，分別對各個掛載節(jié)點下的模型按裝配順序確定ID號。但是僅有ID號并不能定位模型在裝配樹中的位置，因此提出ID表概念用來唯一確定每個模型在裝配樹中的位置。ID表是一個由ID號組成的數(shù)組，用來存放一個模型在裝配樹中的由根節(jié)點到該模型節(jié)點的分支樹的各個模型的ID號，如圖5中的C8.prt，其ID數(shù)組為

tab_id[0]=0；

tab_id[1]=3；

tab_id[2]=2；

tab_id[3]=1。

其中，ID數(shù)組的長度代表該模型在裝配模型樹中的層級，ID數(shù)組從第一個元素到最后一個元素順序表示產(chǎn)品與該模型的裝配層次關(guān)系。

產(chǎn)品價格與零部件價格之間的層次關(guān)系可以通過SQL數(shù)據(jù)庫進行存儲，實現(xiàn)產(chǎn)品與零部件報價及產(chǎn)品裝配的相關(guān)性表達。以圖5中的產(chǎn)品Zong為例，生成它的產(chǎn)品價格表如表2所示。通過將零部件在產(chǎn)品裝配模型樹中的ID數(shù)組與產(chǎn)品的物料編碼相結(jié)合生成產(chǎn)品ID，這樣既確定了零部件的父級產(chǎn)品，又表達了零部件在產(chǎn)品中的裝配位置。

2 產(chǎn)品報價的關(guān)鍵方法研究

隨著產(chǎn)品個性化定制需求的增加，不同產(chǎn)品系列之間的快速報價回應(yīng)變得越來越重要?；诋a(chǎn)品三維模型的配置系統(tǒng)根據(jù)用戶的個性化需求以快速完成產(chǎn)品的配置更新，產(chǎn)品報價系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品的不同配置可以快速響應(yīng)報價?？蛻籼岢鰝€性化定制需求到企業(yè)根據(jù)用戶需求推出配置產(chǎn)品再到響應(yīng)報價，其詳細的系統(tǒng)服務(wù)流程如圖6所示。

表2 產(chǎn)品Zong的價格數(shù)據(jù)表

2.1基于加工特征的零件報價方法

在產(chǎn)品報價中，零件可歸為兩類進行研究，一類是加工零件，另一類是采購件。本文中基于加工特征的零件報價是針對加工零件的，采購件可以通過向商家詢價得到零件成本。零件報價的開發(fā)流程如圖7所示。

對加工零件進行價格核算，可以分為兩部分：

(1)零件材料費用。通過三維建模軟件的二次開發(fā)接口可以直接得到零件的材料、質(zhì)量等信息，根據(jù)企業(yè)常用材料建立材料基準費用數(shù)據(jù)庫，通過質(zhì)量與材料單價來估算零件材料費用。

圖6 產(chǎn)品成本估算業(yè)務(wù)流程Fig.6 Product cost estimation business processes

圖7 基于零件加工特征報價系統(tǒng)開發(fā)流程圖Fig.7 Development flow chart based on part processingfeature quotation system

(2)特征加工費用。通過上文分析，可以得到零件的所有特征標識號及其設(shè)計特征。在這些特征中，有的需要考慮加工精度和尺寸，如圓孔、方孔等。這些特征就需要程序自動獲取其尺寸精度，并建立加工特征費用庫，以核算加工費用。特征加工費用算法可表示為

其中，ni為第i個不需要考慮尺寸精度的特征的數(shù)量，pi為相對應(yīng)的價格；nj為第j個需要考慮尺寸精度的特征的數(shù)量，pj為相對應(yīng)的價格。

對零件設(shè)置唯一標識的物料編碼，并將零件的物料編碼、名稱、材料、價格等相關(guān)信息存入零件價格實例數(shù)據(jù)庫。

2.2基于產(chǎn)品配置的報價方法

基于產(chǎn)品配置[14-15]的報價可以有效提高產(chǎn)品報價響應(yīng)速度。如圖8所示，通過對產(chǎn)品按照功能劃分可配置模塊，建立可配置產(chǎn)品的三維模型。通過提取可配置模塊供用戶設(shè)置來實現(xiàn)產(chǎn)品的快速配置，其中amn作為產(chǎn)品可配置模塊中最小的配置單元，可以是某種功能性零件也可以是為實現(xiàn)某種功能設(shè)計的裝配體。產(chǎn)品在不同的配置下，價格存在較大差異。產(chǎn)品的配置算法可表示為

圖8 產(chǎn)品可配置模型樹Fig.8 Product configurable model tree

其中，anxn作為可配置模塊中的配置單元，n表示第n組配置模塊，xn表示可配置模塊中選取的配置單元在配置模塊中的排列順序，Re代表共用模塊。

基于產(chǎn)品配置的報價，是通過對配置算法中產(chǎn)品的組成部分進行遍歷報價，不同配置有不同的裝配模型樹，對應(yīng)著相應(yīng)的三維模型。裝配模型樹中僅存在零件和子裝配體兩種元素，子裝配體也是由零件構(gòu)成的，所以核算產(chǎn)品成本的本質(zhì)是：遍歷組成產(chǎn)品的零件的物料編碼，通過物料編碼在零件價格實例庫中查找相應(yīng)零件的價格，完成產(chǎn)品價格的核算。

3 報價原型系統(tǒng)建立及案例分析

3.1系統(tǒng)個性化定制

整個報價系統(tǒng)主要分為兩個部分：一是基于三維軟件Creo的產(chǎn)品配置系統(tǒng)和報價系統(tǒng)，二是基于Web網(wǎng)絡(luò)端產(chǎn)品報價信息管理系統(tǒng)。其中基于三維軟件Creo的報價系統(tǒng)又可以分為零件的報價和組件的報價。其中，組件報價中包含了鈑金鉚接件、銅板銅排鉚接件和產(chǎn)品的報價。整個報價系統(tǒng)的核心功能模塊如圖9所示。

Creo作為一款功能強大的三維建模軟件，在國內(nèi)外的產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域有很高的市場占有率。Creo提供了豐富的二次開發(fā)接口資源以擴展軟件功能，其中最常用的是用Creo提供的開放接口Pro/Toolkit進行二次開發(fā)。為了驗證上述產(chǎn)品報價理論，以Creo作為報價系統(tǒng)開發(fā)載體，借助VS2010和Pro/Toolkit進行報價系統(tǒng)開發(fā)，以實現(xiàn)基于產(chǎn)品不同配置選型、快速響應(yīng)的基于加工特征的產(chǎn)品報價。

基于Web網(wǎng)絡(luò)端產(chǎn)品報價信息管理系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server，B/S)架構(gòu)進行系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，在產(chǎn)品報價數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計分析與呈現(xiàn)方面提供了更為方便簡潔的Web端圖表處理技術(shù)。在數(shù)據(jù)共享方面由于系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，客戶配置簡單，只要安裝了標準的瀏覽器并能連上LAN或Internet就能執(zhí)行應(yīng)用程序代碼，報價數(shù)據(jù)信息可以被Intranet、Internet上所有的站點訪問[16],實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)共享。

圖9 報價系統(tǒng)的核心功能模塊Fig.9 The core function module of the quotation system

3.2系統(tǒng)生成實例

為了驗證開發(fā)的報價系統(tǒng)是否能快速、準確響應(yīng)產(chǎn)品報價，以某公司的大功率逆變器作為產(chǎn)品報價系統(tǒng)試驗對象，產(chǎn)品三維模型及組成零件種類示意圖見圖10。

圖10 大功率逆變器產(chǎn)品示意圖Fig.10 The high-power inverter product schematic

大功率逆變器作為一款復(fù)雜的高技術(shù)集成產(chǎn)品，其本身由成千上萬個零部件組成，通過人工手動核算產(chǎn)品價格太過耗時。通過開發(fā)的基于加工特征的報價系統(tǒng)對零件及產(chǎn)品進行自動報價，按照企業(yè)常用零件分類，零件報價分為絕緣膜、鈑金件、銅板銅排、機加件及塑料件五類，組件報價分為產(chǎn)品報價、鈑金鉚接件報價及其銅板銅排鉚接件報價。通過比較發(fā)現(xiàn)，運用開發(fā)的報價系統(tǒng)進行大功率逆變器的產(chǎn)品報價單人僅需1.5 h即可完成報價，而通過人工進行報價需要兩個人協(xié)同工作兩天才能完成; 對報價結(jié)果進行分析，報價系統(tǒng)的產(chǎn)品報價結(jié)果誤差率在0.8%以內(nèi)，與人工報價結(jié)果誤差率相近。結(jié)果表明，基于加工特征的產(chǎn)品報價系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)品進行快速、準確地報價，大大縮短了企業(yè)響應(yīng)使用者個性化定制需求的產(chǎn)品報價時間。

3.2.1基于三維軟件Creo的產(chǎn)品報價系統(tǒng)

由于企業(yè)的需要，整個零件報價中，鈑金件和銅板銅排件的報價占了整個零件報價的70%左右，因此這兩類零件的報價頁面也是整個零件報價頁面中最復(fù)雜的。整個鈑金件報價頁面分為模型屬性區(qū)、自動識別特征區(qū)、手動添加特征及鉚接件區(qū)、選擇粗精報價、價格展示及其按鈕等。其中，鈑金件一般都為沖壓板件，在計算其材料價格時不能僅按成形的材料計算材料價格，還要考慮加工廢料，所以在報價時，要先將鈑金件展開計算它的最大展開尺寸，以最大展開尺寸為依據(jù)計算此鈑金件的材料價格，最大限度確保報價的精確度。鈑金件報價頁面如圖11所示。

圖11 鈑金件報價頁面Fig.11 Sheet metal quotation page

銅板銅排件報價所考慮的因素和鈑金件相似，整個頁面也可以分為模型屬性區(qū)、自動識別特征區(qū)、手動添加特征及鉚接件區(qū)、選擇粗精報價、價格展示及其按鈕等，但比鈑金件少了展開及其獲取最大外形尺寸等因素，報價頁面如圖12所示。

圖12 銅板、銅排報價頁面Fig.12 Copper plate and copper bar quotation page

絕緣膜、塑膠件、機加件報價頁面在整個零件報價中所占比重較小，報價頁面也相對簡單，報價頁面可分為模型屬性、自動識別特征區(qū)、手動添加特征區(qū)、價格展示及其按鈕等。報價頁面如圖13～圖15所示。

部件與產(chǎn)品在Creo中都是用裝配體進行表達的，所以在報價系統(tǒng)開發(fā)中把部件及產(chǎn)品放在一起討論。裝配體的底層特征為零件，則裝配體價格為所有零件的成本及裝配體表面處理的成本和裝配費用三部分組成。所有零件成本是產(chǎn)品成本的決定因素，表面處理費用和裝配費用與產(chǎn)品設(shè)計關(guān)系不大，而且隨著產(chǎn)品不同配置切換，其變化幅度很小。其中，產(chǎn)品報價頁面中又設(shè)置了上次報價時間及其價格編輯框。如果此產(chǎn)品已經(jīng)報價并存入數(shù)據(jù)庫，則再次報價的時候，會直接從總數(shù)據(jù)庫中自動獲取上次報價的時間和價格，避免由于人為原因造成不必要的麻煩。產(chǎn)品報價頁面如圖16所示。

圖13 絕緣膜報價頁面Fig.13 Insulating film quotation page

圖14 塑料件報價頁面Fig.14 Plastic parts quotation page

圖15 機加件報價頁面Fig.15 Machine parts quotation page

圖16 大功率逆變器報價頁面Fig.16 High-power inverter offer quotation page

3.2.2基于Web網(wǎng)絡(luò)端產(chǎn)品報價信息管理系統(tǒng)

產(chǎn)品報價信息管理系統(tǒng)是一個面向多用戶、多層級、多功能的綜合信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)不僅滿足企業(yè)對產(chǎn)品及時精準的報價需求，同時也滿足了對產(chǎn)品報價數(shù)據(jù)信息的直觀形象的展示。此處僅給出產(chǎn)品報價查詢功能模塊頁面(圖17)。

圖17 產(chǎn)品報價信息查詢頁面Fig.17 The query page of product quotation information

4 結(jié)束語

(1)本文提出了通過三維建模軟件的二次開發(fā)接口確定產(chǎn)品三維模型設(shè)計特征標識號的特征識別方法，如通過遍歷識別孔、折彎、倒角等特征相應(yīng)的特征標識號來完成特征識別，無法自動識別的加工特征可以通過人機交互頁面手動添加，提高了特征識別效率和準確度。

(2)本文提出了將報價系統(tǒng)分為零件報價和產(chǎn)品報價兩部分來研究。零件價格分為材料價格和加工價格兩部分進行討論，通過自動特征識別技術(shù)對三維模型進行特征識別，結(jié)合特征加工基準費用表對加工價格進行自動核算；通過二次開發(fā)接口自動提取零件材料和質(zhì)量屬性，結(jié)合材料費用基準表和材料加工損耗系數(shù)對零件材料費用進行自動核算；根據(jù)零件費用和產(chǎn)品、部件及零件的報價層次關(guān)系以及估算的產(chǎn)品裝配費用建立了產(chǎn)品報價模型。

(3)將信息全部保存至產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，為后面的部件及其產(chǎn)品報價提供原始的數(shù)據(jù)源，也保證了數(shù)據(jù)的一致性及雙向流動。實現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多視圖管理，也方便企業(yè)為生產(chǎn)、制造、采購和銷售等部門生成各自需要的物料清單。

(4)借助VS2010、SQL Server 2008及Creo二次開發(fā)接口Pro/Toolkit等工具開發(fā)了基于Creo的產(chǎn)品報價系統(tǒng)，已被企業(yè)應(yīng)用在產(chǎn)品報價中，取得了較好效果。

[1] 王新，譚建榮.大批量定制下產(chǎn)品報價快速響應(yīng)技術(shù)研究[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報，2005，17(8):1717-1724.

WANG Xin, TAN Jianrong. Research on Technology of Rapid Responding for Product Quotation in Mass Customization [J].Journal of Computer Aided Design amp; Computer Graphics, 2005，17(8):1717-1724.

[2] 李飛，肖剛，高飛，等.基于實例庫的產(chǎn)品快速報價方法研究[J].機械設(shè)計與制造，2010(10):246-248.

LI Fei, XIAO Gang, GAO Fei, et al. Research on Fast Quotation Based on Case Base of Product [J]. Machinery Design amp; Manufacture，2010(10): 246-248.

[3] 肖剛, 張立彬, 高飛. 基于實例庫自主聚類的自適應(yīng)產(chǎn)品快速報價策略研究[J]. 中國機械工程, 2010,21(1):80-84.

XIAO Gang, ZHANG Libin, GAO Fei. Research on Strategy of Adaptive Rapid Product Quoting Based on Self-clustering of Case Library [J]. China Mechanical Engineering, 2010,21(1): 80-84.

[4] 計時鳴，包志炎，肖剛,等.大批量定制產(chǎn)品成本估算服務(wù)模型[J]. 中國機械工程，2012，23(6): 681-687.

JI Shiming , BAO Zhiyan , XIAO Gang ,et al. Cost Estimation Service Model of Mass Customization[J]. China Mechanical Engineering, 2012，23(6):681-687.

[5] 蔣麒麟，薛小強，李翔英.基于實例推理的鈑金件數(shù)控割工時估算[J].制造技術(shù)與機床，2014(4):156-159.

JIANG Qilin, XUE Xiaoqiang, LI Xiangying. Machine Hour Evaluation of Sheet Metal CNC Cutting Based on Case-based Reasoning[J]. Manufacturing Technology amp; Machine Tool, 2014(4):156-159.

[6] 黃正東，謝波，馬露杰.設(shè)計特征向加工特征轉(zhuǎn)換的掃體重構(gòu)法[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報，2006，18(10):1574-1580.

HUANG Zhengdong, XIE Bo , Ma Lujie. A Volume-reconstruction Approach for Converting Design Feature to Machining Feature [J]. Journal of Computer-Aided Design amp; Computer Graphics, 2006，18(10):1574-1580.

[7] 李偉平, 鄭琳, 龔志輝. 基于建模過程的加工特征識別[J]. 中國機械工程, 2010，21(5):556-562.

LI Weiping, ZHENG Lin, GONG Zhihui. Machining Feature Recognition of Complicated Part Based on Modeling Process[J]. China Mechanical Engineering, 2010,21(5): 556-562.

[8] 萬能, 茍園捷, 莫蓉. 機械加工MBD毛坯模型的特征識別設(shè)計方法[J]. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報, 2012, 24(8):1099-1107.

WAN Neng, GOU Yuanjie, MO Rong. A New Feature Recognition Design Method for MBD Rough Model[J]. Journal of Computer Aided Design amp; Computer Graphics, 2012，24(8): 1099-1107.

[9] LEE J Y， KIM K. A Feature-based Approach to Extracting Machining Feature [J]. Computer Aided Design，1998，30(13): 1019-1035.

[10] HANT J H，REQUICHA A A G. Feature Recognition from CAD Models [J]. IEEE Computer Graphics and Applications，1998，36(8): 80-94.

[11] 黃瑞, 張樹生, 白曉亮. 可制造性驅(qū)動的三維CAD模型相交制造特征識別方法[J]. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報, 2013, 25(7):1089-1098.

HUANG Rui, ZHANG Shusheng, BAI Xiaoliang. Manufacturability Driven Interacting Machining Feature Recognition Algorithms for 3D CAD Models[J].Journal of Computer Aided Design amp; Computer Graphics, 2013，25(7): 1089-1098.

[12] 張鳳軍，高曙明，董金祥，等.基于圖的特征識別中體特征的生成方法[J].中國機械工程，2002，13(5): 427-431.

ZHANG Fengjun，GAO Shuming，DONG Jinxiang，et al. Method for Generating Body Feature in Feature Recognition Based on Graph [J] .China Mechanical Engineering, 2002，13(5): 427-431.

[13] 曾冰, 李明富, 張翼,等. 基于螢火蟲算法的裝配序列規(guī)劃研究[J]. 機械工程學(xué)報, 2013, 49(11):177-184.

ZENG Bing, LI Mingfu, ZHANG Yi, et al. Research on Assembly Sequence Planning Based on Firefly Algorithm[J] . Journal of Mechanical Engineering, 2013, 49(11):177-184.

[14] 李浩, 郭鋼, 周婧,等. 基于灰相似關(guān)系和多維關(guān)聯(lián)約束的新產(chǎn)品初始配置方法[J]. 中國機械工程, 2013, 24(22):3045-3051.

LI Hao, GUO Gang, ZHOU Jing, et al .New Product Configuration Method Based on Grey Similary Relation and Multidimensional Assication Rule[J] .China Mechanical Engineering, 2013,24(22): 3045-3051.

[15] 胡浩, 魯玉軍, 蔡江濤,等. 基于服務(wù)決策表的產(chǎn)品配置規(guī)則研究[J]. 中國機械工程, 2012, 23(21):2616-2619.

HU Hao, LU Yujun, CAI Jiangtao, et al. Product Configuration Rules Based on Service Decision Table[J] .China Mechanical Engineering, 2012, 23(21):2616-2619.

[16] 黃早文，金偉,張祥林. 基于B/S模式的模架報價系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].機械制造，2005,43(5):49-52.

HUANG Zaowen, JIN Wei, ZHANG Xianglin. The Design and Development of Model Quotation System Based on B/S Mode[J]. Machinery, 2005, 43 (5) :49-52.

(編輯王旻玥)

ProductQuotationMethodBasedonThree-dimensionalGeometricFeaturesDONG Yude1MI Dengbin1CHEN Minglong1SU Fang1

SHI Xiaolei2YANG Shanwen2TAO Gaozhou2

1.School of Mechanical Engineering,Hefei University of Technology,Hefei，230009 2.Sungrow Power Supply Co.,Ltd.,Hefei,230088

A product quotation method was proposed based on 3D geometric features, which utilized researches about the automatic feature recognition and the second development of CAD, aiming at solving problems of high demands on timeliness and diversity of product cases and low efficiency in responding quotations of product example bases in current mainstream quotation systems. First, the common design features were classified, and the mapping relations of machining features, design features and their marks were established. The identification of the design features was accomplished by using the one-to-one image relationship among the feature signs and the design features. The identification of the machining features was realized by combining the image relationship among the design features and the machining features. Secondly, the parts’ quotations were studied through the material costs and processing costs, a product quotation model was established by synthesizing the hierarchy of products, components and parts. Thirdly, in order to respond quickly to the individual needs of users, a service model was established from user demands to product configurations to rapid response quotation.Finally, a quotation system was developed based on 3D geometric features of Creo, and applied to an enterprise’s high power inverter quotation, which improves the product quotation efficiency and verifies the feasibility of the quotation method based on the 3D geometric features.

geometrical characteristic; product quotation; feature recognition; service model

TP391.7

10.3969/j.issn.1004-132X.2017.22.014

2016-11-28

國家自然科學(xué)基金資助項目(51275145，51775159)

董玉德, 男, 1966年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院教授、博士。主要研究方向為CAD/CAE/PDM、CG、制造業(yè)信息化。E-mail：dydjiaoshou@126.com。米登斌, 男,1991年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院碩士研究生。陳明龍，男,1988年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院碩士研究生。蘇芳，女,1994年生。合肥工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院碩士研究生。時曉蕾，女，1985年生。陽光電源股份有限公司工程師。楊善文，男，1989年生。陽光電源股份有限公司工程師。陶高周，男，1971年生。陽光電源股份有限公司經(jīng)理。