基于小世界网络模型的复杂产品设计变更传播研究

为了从复杂产品开发自身固有的网络拓扑结构出发来研究变更的传播机制,采用小世界网络理论分析方法,对产品开发网络拓扑结构统计特性进行分析,建立了基于小世界聚类特性的变更传播模型。结合变更传播强度,对变更分步传播的过程进行了描述,用改进蚁群算法求得影响产品交货期的变更传播路径及相应的关键节点。用该模型对真空吸尘器产品的变更传播过程进行分析,结果表明,该方法可以有效地找到系统中花费时间最长的设计变更链,从而为产品设计改进提供了重要依据。     

基于复杂产品设计网络Hub节点的工程变更风险传播研究

工程变更传播给工程项目的生产运作带来了风险,为了及时控制其风险,以复杂产品设计网络为切入点,构建了复杂产品设计网络节点的结构矩阵,分析了工程变更传播机理;对复杂产品设计网络中的节点进行筛选,获得Hub节点;从设计网络中的Hub节点之间的直接影响和间接影响两个角度,构建复杂产品工程变更风险分析模型;最后通过型号HFC6564-84K的船用发电机验证所提方法的合理性。     

基于入度演化规律的复杂产品设计变更影响分析模型

为准确分析复杂产品设计变更对设计任务的影响,提出基于入度演化规律的复杂产品设计变更影响分析模型。构建了复杂产品设计结构—任务网络模型,研究了设计变更引起的设计任务变化量与网络模型中入度变化量的映射关系;基于增长、删除及优先连接机制,构建了设计变更影响下的复杂产品设计结构—任务网络演化模型,分析了节点入度演化规律;构建了设计任务变化量与入度演化规律的关系模型,分析了变更对设计任务的影响。通过实例应用,验证了所构建模型的可行性与有效性。     

复杂产品设计变更传播路径的多目标优选

在防范复杂产品设计变更雪崩式传播时,为了减少变更传播对研发时间和设计成本产生的负面影响,提出一种面向设计变更传播路径的多目标优选方法.首先,引入"功能-行为-结构(FBS)"模型和多重网络理论对设计变更传播路径进行表达.然后,以包括节点全面距离、加权聚集系数、边介数以及传播概率在内的路径变更传播强度(PCPI)、变更任...     

基于知识的复杂产品设计项目资源调度模型

由于复杂产品设计任务节点多,其项目规划过程又涉及人力、资源、时间等分配与权衡,尤其资源分配过程信息量大,合理分配难度高,影响整个项目规划过程效率。通过企业多项目执行的环境信息、定制产品参数信息、类似项目规划信息建立基于知识规则集,将其集成于资源组织模型中,减少项目规划过程迭代次数,加速项目资源调度。以典型的复杂产品工业汽轮机设计项目为应用研究,建立了基于知识的资源快速调度模型。     

基于广义特性演进的复杂产品设计过程模型

为指导产品设计过程的展开,提出了一种基于广义特性演进的复杂产品设计过程模型,从广义组件演进与广义特性演进两条并行主线对产品设计过程进行定义与描述。通过演进模型向演进活动分解、演进活动IDEF0建模,提出了统一的广义组件演进过程模型;通过分析归纳广义特性识别、分解、映射、排序、聚类、冲突协调和优化等广义特性演进活动,提出了广义特性演进过程模型。基于该模型开发了浏览器/服务器架构的复杂产品设计支持系统,并结合雷达设计开发过程,得到了广义组件和广义特性演进网络,对该模型进行了验证。     

基于贝叶斯网络的复杂产品设计过程知识挖掘方法

为了综合分析复杂产品开发过程中影响决策的各种设计元素之间的因果关系,提出一种产品开发过程因果知识模型PDCKM,通过网络结构表达出设计变量及变量间的因果关联,用条件概率对变量因果关系强度进行定量描述。通过融合设计人员先验知识和已有产品设计数据,进行模型拓扑结构和参数学习,实现复杂产品设计过程中隐性因果关系挖掘。     

基于元胞自动机模型的复杂产品设计知识研究

复杂机电产品是拥有整体功能的庞大复杂系统,涵盖了多个技术领域,其设计过程涉及机、电、液等多学科、多部件、多源、多过程的耦合。作为产品设计的核心部分,复杂机电产品设计过程中的知识资源涉及多设计目标关联、多设计参数、多领域等,导致传统的知识管理体系与设计方法不能有效获取产品设计知识及实现知识重用。文中针对复杂产品设计过程,综合分析研究了设计知识资源跨学科的协同设计,提出基于元胞自动机模型的复杂产品设计过程的知识资源自组织聚类方法。运用该方法对水轮机设计过程中存在的设计知识进行聚类分析,结果表明其可以有效地将复杂产品设计知识资源依据各自领域进行合理分类,这对复杂产品的研究提供了帮助。     

复杂产品的并行变更传播模型研究

为了在复杂产品开发过程中对产品设计变更的传播进行预测和控制,设计者需要从这些可能的传播路线中选择最佳的方案。针对过去设计变更传播模型按顺序先后处理功能、结构、制造变更效率上的不足,提出了并行变更传播的设计思想,将产品设计过程中的变更进行并行处理,以时间作为判据来搜索最短的变更传播路线。采用交集与子集的逻辑方法分析并行处理过程,用并行度来选择并行传播最短的路线。结果表明,并行传播比串行传播更节约变更处理时间。以家用分体式空调为例,阐述了并行变更传播模型,验证了该方法的有效性。     

基于SysML的模型驱动复杂产品设计的信息集成框架研究

针对如何为复杂机电产品建立不同层次、不同物理域的设计信息及其与仿真信息间的关联这一重要问题,以系统建模语言SysML为基础,提出了支持模型驱动多域复杂产品多层次设计与仿真信息集成框架;建立了基于SysML扩展的核心集成信息模型,以支持系统设计与仿真集成及不同层次设计过程的信息集成。以此为基础,重点研究了SysML和Simscape建模语言的元模型及其间的映射规则,以及基于三元图文法的系统层设计信息与仿真信息动态关联与集成的方法。最后给出了实例进行分析验证。     

基于CM2的变更影响评估过程研究

变更影响分析是变更控制活动的重要组成部分,通过阐述CM2标准的一些基本原则,研究产品开发活动、设计文档和数据组织形式,明确产品变更影响传播的辨识方式,并结合产品开发成本要素对变更的成本影响分析进行了深入探讨,对国内飞机设计变更管理中的影响评估工作具有借鉴意义。     

面向网络的综合产品设计模型研究

详细阐述了产品设计模型的数据结构,奠定了产品设计模型的基石,并且采用web技术作为产品分布式设计制造的解决方案,形成了以数据层、服务层和应用层为基础的三层信息体系架构。为产品全生命周期管理模型的实现提供了坚实的核心模型基础。     

工序关联下考虑主体心理感知的复杂产品设计变更决策优化

基于设计结构矩阵的工序耦合分析难以有效地解决复杂产品设计变更中工序关联解耦、设计再调整、设计资源再配置等多主体决策优化问题,且将主体作为完全理性行为人的决策优化理论与具体实践亦偏差较大.对此,提出了工序关联下考虑主体心理感知的复杂产品设计变更决策优化方法.运用前景理论构建以设计主体对工序重复执行和设计变更延期心理感知扰...     

基于复杂网络的制造系统脆弱性综合评估方法

针对现有制造系统脆弱性研究的不足,提出一种基于复杂网络的制造系统脆弱性综合评估方法。对制造系统复杂网络的节点、边、局域世界和网络生长模式进行定义,建立了对应的复杂网络模型;构造了制造系统脆弱性的评估框架,从结构脆弱性和功能脆弱性两个维度进行具体评价;基于系统复杂网络的拓扑特性评估其结构脆弱性,基于系统的功效性指标评估其功能脆弱性,综合两种脆弱性建立系统的整体脆弱性综合评价模型;以发动机装配制造系统为例,通过建立该系统的复杂网络模型,评估系统的脆弱性,验证了该方法的可行性,并给出了安全运行的合理建议。     

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。     

基于本体的复杂产品设计知识优化集成

为解决复杂产品设计知识集成中知识冗余高、集成结果不够优化的问题,提出了一种基于设计知识本体的知识集成器,将这一问题转化为局域本体与全局本体问的本体集成问题.分析了协同设计知识的组成,构建了设计知识本体模型.在此基础上,设计了以本体构建、本体映射和本体合成三个模块为主干的知识集成器,并对本体映射中的相似度给出了量化的评定方法,实现了本体集成.通过应用实例验证了该方法的有效性.     

基于网络的产品设计策略研究

在先进制造技术体系中,一个重要组成即是实现网络化并行分布设计,在全球范围内完成虚拟制造过程。根据Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的特殊性和完成并行分布设计过程所需要的条件,采用基于Ｗｅｂ的超文本链接技术,提供一个完整的分布协同设计环境构造策略。在这样的体系下,可以使得设计过程同步,解决图形传输效率低和图形文件冗余量过大的问题。     

基于复杂网络模型的协同制造资源的统计分析

将复杂网络理论及方法应用于区域协同制造中关键资源的统计、发现,提出了区域协同制造资源网络的构建过程及其统计分析方法.在区域协同制造资源网络中,将资源抽象为网络节点,将任意资源之间的可合作性抽象为网络边.通过定义、计算、分析节点的度、强度、聚集系数等参教及其关系,揭示了各节点在网络中的重要程度.最后,通过一个实例的计算,表明了该方法的可行性.     

基于分层DSM复杂产品设计过程建模研究

在传统设计结构矩阵(Design Structure Matrix,DSM)的理论研究基础上,针对传统DSM在实际建模中存在的不足,提出了分层DSM的建模方法,给出分层DSM建模相关概念和建模原理。同时,提出分层DSM的建模流程算法,并且应用于减速器的设计过程建模,优化了设计模型。这个理论改进了设计建模中对任务间的依赖关系和简单耦合关系的描述,不再局限于任务数量的多少,且易于实现计算机化,从而使得复杂产品设计建模过程更加有效合理,降低了复杂产品配置任务间的耦合程度,减少了设计迭代次数,优化了设计过程。