基于层次化设计结构矩阵的复杂产品研发过程研究

诸如卫星、雷达、飞行器等复杂产品研发普遍采用分解—综合的设计模式以降低研发的复杂程度,但复杂系统分解得到的分系统之间、分系统内部组件之间及其不同学科之间在研发过程中相互关联,造成研发活动之间数据交互复杂,研发活动迭代频繁,使得产品研发过程分析、管理困难。针对复杂产品采用的分解—综合设计模式,基于系统层次分解定义不同级别组件对应的研发活动、计算模型和指标参数,进而基于系统架构建立层次化设计结构矩阵(Multi-level design structure matrix,MDSM),利用层次化设计结构矩阵分析不同层次的研发活动之间的数据依赖关系,并自动生成复杂产品研发流程的过程逻辑,最终实现基于输入/输出数据模板和消息驱动的层次化、模块化、集成化的复杂产品研发全局流程模型。     

复杂机械产品族设计研究现状与建模方法

随着信息技术的发展和工业4.0的到来,复杂机械产品将向智能化方向发展,产品的结构复杂性、信息复杂度、设计边界的模糊度及产品特征维度都将随着产品复杂度的提高而显著提高,给复杂机械产品族的创新设计研发带来了新的问题与挑战.针对产品族建模和设计的国内外研究现状进行归纳总结,分析产品族目前研究存在的问题与不足,以及未来发展趋势...     

工程机械产品虚拟设计应用综述

工程机械产品属于复杂的工业产品,对其研发过程优化是工程机械行业领域一项重要研究内容。为避免工程机械产品样机试制风险,对虚拟现实技术嵌入工程机械产品研发流程的方式进行了研究。通过对相关文献整理与对比分析,梳理了近年来工程机械产品虚拟设计的研究成果,分析了在工程机械产品研发过程中,应用虚拟设计手段进行工业设计及工程设计的现状,总结了工程机械产品虚拟设计的应用方式,为该领域的设计研究提供参考。     

面向复杂产品方案设计的集成知识表示研究

分析了专家系统与神经网络的优缺点,讨论了神经网络与专家系统集成的各种方法,根据机械设计知识丰富而复杂、设计目标可分解性等特点,提出了基于神经网络—专家系统的集成知识表示模型,并将其应用于复杂产品方案设计智能决策支持系统中。     

复杂产品研发时间和研发团队交流优化模型及其应用研究

利用马尔可夫链建立了复杂产品研发迭代的时间计算模型,构建了研发总成本、研发时间和团队交流次数数学模型,分析得出了最优研发时间及研发团队交流策略,该模型考虑了团队交流成本,准确描述了复杂产品研发过程。应用案例验证了模型的实用性和有效性。     

基于神经网络块的混合型方案设计知识库系统

文中祥描述了神经网络块的功能结构,提出了基于神经网络的混合型专家系统结构框架,阐述了各个模块的基本功能,并成功地将其应用于复杂产品方案设计智能决策支持系统知识库的研制中。     

复杂零件云制造知识服务研究

针对复杂零件产品研发迫切需要对产品研制过程中的知识进行有效管理以实现共享和重用。以叶轮云制造为例建立了复杂零件云制造知识服务流程,在此基础上对复杂零件云制造流程中工艺设计静态知识服务、切削参数优化动态知识服务、刀轨计算静态知识服务、刀轨计算动态知识服务的实现策略进行了研究。以多孔型腔零件云制造为例,实现了部分功能,初步验证表明所提出的知识服务策略可有效提升产品研发效率。     

工业4.0下雷达产品研制数字化应用分析

大型相控阵雷达装备的研发是一个复杂的系统工程,随着电子装备性能要求的日益增加以及更新换代的不断加快,传统的研发模式已经无法满足市场需求,需结合先进的设计方法和信息化技术进行数字化研发模式变革。文中结合雷达电子装备的研制特点,研究了基于模型的企业(Model-based Enterprise, MBE)、基于模型的系统工程(Model-based System Engineering, MBSE)的数字化样机协同研发、产品数字化维护与健康管理、智能车间等关键技术,并基于工业 4.0 的体系框架提出了产品研发创新和产品生产技术优化两个维度的应用设想,对复杂电子装备的智能化和定制化研发具有重要参考意义。     

基于实例推理的复杂产品设计协同研究

高效、高质量确定复杂产品初步设计模型是缩短产品研发周期的关键,本文提出了一种基于改进皮尔森相似度实例推理的复杂产品设计协同方法。基于复杂产品多学科知识及产品单体库,构建了复杂产品多领域模型。根据复杂产品需求模型的性能指标,采用基于改进皮尔森相似度的实例推理,从多领域模型实例库中筛选复杂产品初步设计模型。为减少产品试样的“盲目性”,引入仿真推演与协同评价以获得初步设计决策。以平尾控制模拟系统为例,验证了所提方法的有效性,有助于缩短复杂产品研发周期。     

多维知识资源云协同的服务行为建模

针对云模式下复杂产品研发过程中知识资源不能按需配置、精确推送能力不断恶化的问题,在分析复杂产品研发过程知识资源构成及其服务需求的基础上,采用基于本体的有向无环图和协同工作流建立了多维知识资源云协同的服务行为模型。该模型采用有向无环图建立了多粒度知识资源之间的逻辑关系,形成了特定研发环节对应的知识云滴和云团,通过多领域本体描述知识云间的映射关系,形成了产品研发过程的知识云系,并依据复杂产品研发过程中跨流程多任务协同特性,建立了基于任务流—资源—状态—规则的多维知识资源云协同服务的实现机制,完成了知识资源的准确推送。以大型叶片研发过程为服务对象搭建了其多维知识资源云协同服务的实现框架,为复杂产品研发过程中知识资源的精确推送提供了实现方法和途径。