基于设计结构矩阵的多领域协同设计

将矩阵方法应用到复杂产品的多领域协同设计中,在分析多领域协同设计耦合关系的基础上,用设计结构矩阵来描述多领域协同设计的工作流程,并通过设计结构矩阵的初始化和重构方法来解决多领域协同设计中的耦合问题,以缩短产品设计周期,降低开发成本。     

基于内部迭代的耦合任务集求解方法

针对并行迭代模型中的工作转移矩阵模型存在的缺陷,从任务迭代时间、信息传递的不完备特性以及迭代次数的有限性等方面进行了修正,建立了改进的并行迭代模型,进而结合遗传算法,求解多阶段模式下耦合集的最优执行工期和成本。用该模型求解两个产品开发过程的耦合任务集,验证了其有效性,并进一步分析了影响耦合集工期和成本的因素。     

基于协商协议的客户协同设计任务分配

针对客户协同设计任务分配问题,提出了一种基于协商过程的任务分配方法。该方法采用了合同网的思想,利用该方法建立了多步协商过程任务分配模型,并提出了任务招投标协商协议和一种基于综合能力评价的招标决策算法,实现了任务的优化分配。     

基于英式拍卖协商协议的多智能体任务分配

为实现多智能体系统中多议题任务的高效分配,提出了一种英式多议题拍卖协商协议,采用改进的有记忆模拟退火算法,可有效求解Single--unit组合拍卖问题,实现了多议题任务分配自动协商,并成功应用于一个后勤物资调度多智能体决策系统中的多议题任务分配。     

供应链中基于多Agent协商的任务分配机制的研究

对任务分配问题作了形式化描述,并采用协商的方法实现了任务分配,提出了相应的协商协议以及协商算法。通过在JADE平台上开发的基于多Agent协商的运输任务分配原型系统进行了系统仿真。     

基于耦合强度和模糊设计结构矩阵的多学科解耦规划方法

为了提高设计效率,分析了多学科设计优化过程中的学科耦合信息,利用灵敏度方程计算学科耦合强度,并根据学科耦合强度划分耦合等级,构建了基于耦合强度的模糊设计结构矩阵,用截断、规划和聚合三种方法对基于耦合强度的设计结构矩阵进行解耦规划,优化了各学科的执行顺序,减少了耦合迭代.采用该方法对数学算例进行解耦规划,结果表明了该方法的有效性.     

基于设计结构矩阵的多学科协同设计方法研究

分析了复杂系统各学科之间的基本联系形式,明确了不同系统各学科之间的耦合状态.在分析设计结构矩阵特性的基础上,通过对设计结构矩阵的初始化和重构,实现了复杂系统学科的重构.按照重构的学科定义对系统进行了分解,有效降低了多学科协同设计中耦合问题的解决难度.     

基于公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成的研究

分析公理化设计与设计结构矩阵的优缺点,利用二者的优势互补性,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成思想,详细研究了公理化设计与设计结构矩阵集成的方法与步骤,并提出了基于公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成的框架模型,促成产品功能与结构的同步演化;开发了计算机辅助概念设计系统以支持公理化设计与设计结构矩阵的集成;最后以自动化物料运输系统为实例,详细阐明了公理化设计矩阵与设计结构矩阵集成的过程.     

基于多分辨率聚类的云制造任务分配

针对云制造环境下用户需求复杂多变和制造资源能力分散异构的特点,为实现制造资源的动态共享与智能分配,提出一种能够在云制造环境下迅速得出需求能力高效匹配的多分辨率聚类任务分配方案。根据任务目标特点选择适应的参数建立反映需求能力匹配程度的聚类距离函数,并以此距离为聚类依据展开多分辨率聚类,随聚类过程将任务分解并分配到相应的资源能力提供者,得出云制造系统中需求能力的多分辨率层次结构,为解决云制造环境下资源的高效配置问题、实现云制造系统中用户需求和资源能力的动态匹配提供了可行结构。通过实例对以上任务分配方案过程进行了详述,并论证了该算法可为充分利用云制造系统中零碎制造能力提供有效途径。     

基于多Agent的恶意环境下的控制系统任务分配方法

为了保证控制系统的执行,研究了恶意节点环境下分簇控制系统的任务分配.首先采用多Agent方法对分簇控制系统进行建模分析,将系统中节点的不同功能组件建模为自治Agent,采用Agent联盟子系统对簇进行建模;然后在多Agent建模分析的基础上提出簇信誉的概念,通过簇信誉度量每个簇执行任务的可靠性和能力;最后提出基于簇信誉和控制单元信誉的多Agent分簇控制系统的安全任务分配方法,该方法可以有效提高任务执行的安全可靠性.     

产品协同设计中的任务调度方法研究

分析并行工程下协同设计的特点,提出一种事件触发的任务调度策略。为了合理地进行任务调度,在提出调度获益函数的基础上建立了协同设计的任务调度模型。运用遗传算法求解该调度模型。结果显示了该调度算法的有效性,从而为产品的协同设计任务调度提供了一种有效的方法。     

基于依赖关系的产品协同设计单主体任务排序研究

针对产品协同设计环境下"人员-任务-资源"复杂交叉难以协调且排序标准单一的问题,基于协调理论中的依赖分析方法对产品协同设计业务规则及任务-资源依赖关系进行了逻辑分类,提出了基于改进禁忌算法的复杂协同设计环境下单主体任务协调模型。该模型能有效给出单个主体协同设计任务的最优排序并能将具有相同依赖关系的活动趋向归类。该模型所得结果与LEKIN中的WSPT启发式算法运算结果的对比验证了该排序方法的有效性和正确性。     

基于设计任务单元的协同设计环境研究

针对工程产品设计的协同性、集成性和网络化要求,提出了以设计任务单元作为工程设计流程中的基本组织单元的设计方法,详细阐释了设计任务单元的信息模型及运行机制,给出了以设计任务单元为核心,以设计结构矩阵为组织形式,以功能、行为和结构表示的产品模型为支撑的协同设计环境体系架构,并以卫星总体设计为验证实例建立原型系统。     

基于公理设计和模块关联矩阵的产品族设计耦合分析

针对产品族设计耦合问题,分析比较了其与单一产品设计耦合的异同之处,提出了一种基于公理设计和模块关联矩阵的耦合分析方法。以公理设计为指导,进行功能需求分析及类型划分;分析了产品族客户需求、功能要求、设计参数和模块之间的对应关联关系,考虑适应性设计参数的影响度并将其分为两类以确定产品族的共性和差异性;从策略层面减弱产品族设计的耦合性。从操作层面的角度,根据设计参数零部件间的综合关联关系,通过聚类重构生成几个相互之间具有较小依赖度的模块,分析设计参数间的变更传播关系,建立产品族模块关联矩阵;从模块内部的耦合和模块之间的耦合两方面探讨了关联特性。最后通过电力液压盘式制动器实例阐述了产品族设计耦合分析过程。     

基于聚类分析的大容量耦合设计任务规划的研究

针对大容量耦合设计任务采用串行执行方式会导致设计项目开发周期冗长、规划方案数量庞大这一问题,通过对聚类分析对象的特点与耦合设计任务的特点进行分析比较,阐述了聚类分析用于缩短耦合任务执行周期和减少其规划方案数量的可行性,进而提出了一种基于聚类分析的大容量耦合设计任务规划的新方法,以获得耦合设计任务的最佳执行顺序及最短执行时间。以某机械手的研发过程为例,验证了该方法的有效性。     

基于遗传算法的产品结构聚类重组

通过遗传算法实现了产品结构的智能聚类重组,把绝大部分元素之间的联系都包含在了各聚类内部以及bus类中,大大降低了产品结构各聚类之间的耦合强度。在算法的建模过程中,给出了产品结构DSM模型二维编码方法,并在此基础上给出了基于联系权重的适应度函数和选择概率的求解算法。最后通过对一个简单实例产品结构DSM模型的智能化聚类重组,验证了算法的可行性。     

基于美学、人体工学及性能的多因素融合设计

传统设计方法主要考虑产品功能及性能,较少考虑美学等其他因素,难以满足综合要求的提升。为解决这一问题,提出多因素的融合设计方法,实现基于美学、人体工学及性能的智能化融合设计。首先确定多个因素的评价方法,包括依据美学计算原理的多个美学维度的计算公式,以及人体工学和性能的评价公式。结合粗糙层次分析法确定的各因素权重系数,得到多因素的综合评价,建立寻优模型。采用自适应边界的遗传算法求解模型,实现优化设计和创新设计两种模式的设计,最后由NX10.0的参数接口生成设计模型,实现智能化的融合设计。通过自行车整体结构的设计案例对所提方法进行检验,得到了明显优化的和具有创新性的设计方案。结果表明,该方法可快速生成满足多因素综合要求的优化方案或若干优质的创新方案,有效解决设计因素单一的问题。     

基于区间数设计结构矩阵的任务分解与重组

现代产品的开发往往在多个单位协作进行,而在一种新产品开发之前,很难准确掌握各功能部件设计间信息交流情况。针对这种情况,给出一种粒度可调的任务分解和重组方法。它先将产品按结构(或功能)进行详细分解,建立了其结构(或功能)树,得到对应小粒度的设计任务集;接着,用区间数描述各设计任务间信息交流程度,从而构建区间数设计结构矩阵;然后,根据所需粒度,选择合适的可能度水平λ,得到相应的截矩阵;最后,根据一定的准则将各设计任务进行聚类,即信息交流程度高的设计任务重组为一个任务。重组后的各设计任务类就是最终的设计任务分解集。文章给出了该方法的步骤,并通过示例说明其具体实现。示例分析表明该方法具有较好的参考价值。