云制造下设计任务与知识资源双边匹配方法

设计任务与知识资源的匹配大多是以业务流程为基础的单向匹配,为解决研发设计任务与知识资源之间的双边匹配问题,提出面向云制造模式的研发设计任务与知识资源双边匹配总体框架,该框架包括双边匹配满意度评价指标体系构建、多指标满意度评价信息处理和多目标双边匹配决策模型构建与求解等关键步骤。以卫星产品研制工艺知识为例,验证了所提方法在解决设计任务和知识资源双边匹配,以及提升产品设计任务执行效率与质量方面的有效性。     

分布式协同设计中任务指派模型的研究

针对传统的任务指派模型没有考虑协同设计分布式特点的不足,提出了一种针对分布式协同设计的任务指派模型.该模型考虑了人员的工作能力、人员的协同能力和任务对人员的影响三个因素,其中人员工作能力考虑了人员的能力等级,协同能力则从人员参与协同活动的次数和成功率角度考虑人员与他人的合作能力,任务对人员的影响主要考虑任务能否促进人员专业能力的增长.最后通过一个算例进行了验证,表明该模型对于分布式协同设计的任务指派是有效的.     

协同集成设计环境的辅助工具的任务机制研究

以一个协同集成设计环境的计算机辅助工具为背景，对任务机制进行研究。首先提出了一种协作任务模型，用于描述设计对象、通讯支持、设计主体及其角色之间的联系。然后提出了体现运行时任务、用户、CAD数据文档之间逻辑关系的多任务结构，并构造了一个支持建立这种结构的任务向导流程。最后，研究了多任务的通讯支持技术，包括静态配置的全局任务信息服务器和面向任务动态配置的通讯转发服务器。工程实践表明，这些模型、结构、流程和技术 方法是正确合理的，从任务机制上可保证协同设计工作的顺利进行。     

网格平台下的协同设计资源管理系统研究与实现

对协同设计中跨领域、跨地域的复杂设计资源进行计算、存储、共享以及组织管理,很大程度上制约着协同设计开发的效率。在分析常用协同设计资源的基础上,提出在网格平台下异地协同设计资源管理系统的结构、功能,并以网格服务Web服务资源框架(WSRF)对各异地协同设计资源进行服务化封装,组成各功能模块,并实现了WSRF核心层中Notifications通知模式。     

面向齿轮传动系统协同设计的任务规划方法研究

在齿轮传动系统的协同设计中,存在任务间耦合关系复杂、返工现象严重、设计流程混乱的问题,针对这一问题,提出了一种基于模糊设计结构矩阵(FDSM)的全局-局部两级任务规划方法。首先,根据任务分解层次结构对设计任务进行了分解,依据设计任务间的输入输出关系构建了FDSM,通过对FDSM的行列变换完成了对耦合设计任务的识别与非耦合设计任务的规划,实现了全局规划;其次,引入了模糊耦合度量化设计任务间的耦合程度,计算了耦合集内各任务的输入输出量,完成了耦合任务集的解耦,实现了局部规划;最后,以齿轮传动系统协同设计为例,阐述了整个规划过程,并对所提出的方法进行了验证。研究结果表明:规划后FDSM的复杂程度降低了35.32%,减少了设计迭代次数;实现了并行设计任务集的自动识别,优化了设计任务执行次序,缩短了设计时间,可以为协同设计任务分配提供参考。     

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。     

面向自顶向下协同装配设计的任务规划研究

分析了产品自顶向下协同装配设计的特点,以及其设计任务规划对产品设计周期和设计效率的影响,研究了任务规划方案,主要包括任务分组和任务组分配.任务分组根据设计组工作量尽可能均衡和任务组内任务应具有较高关联耦合度两个原则,给出了分组遗传算法.根据任务组的关键度和设计组的综合能力,提出了任务组分配算法.以牛头刨床自顶向下协同装配设计为例,验证了任务分组和任务组分配算法的可行性与有效性.     

面向协同设计的任务规划与解耦策略

为了合理规划协同设计任务,缩短产品开发周期,首先提出了符号设计结构矩阵的概念,并根据设计结构矩阵元素的类型,对设计结构矩阵进行了分类,在有向图建模方法的基础上,扩展了有向图的建模方法。其次,提出了将后序任务对前序任务的强依赖关系用一个弱依赖关系和一个反馈特征来代替的弱化策略,并结合扩展有向图的建模方法和符号设计结构矩阵,给出耦合任务集自动解耦算法。最后以冲压模具协同开发为例进行了验证。实践表明,该方法能有效地减少耦合任务集设计迭代,具有实际的推广价值。     

产品多领域协同设计中协同与协同度分析及应用

产品多领域协同设计过程存在复杂的协同关系,为了对任务进行合理分解与规划,指导设计者有效地进行协同,实现多领域协同设计过程的有效管理,分析和度量任务闯的协同度成为必要。通过分析产品多领域协同设计形成历程及协同特性,构建了多领域协同设计的整体结构框架,根据多领域协同设计协同的全方位性构建了的三维协同模型,并根据任务间的信息协同,进行了协同度定义和量化,最后基于协同度进行了耦合任务集撕裂规戈0的应用。     

基于XML的异地协同设计资源管理模式

XML语言具有可扩展性、利于网络传输、利于保存数据等优点。基于XML技术的数据库解决方案,能够很好地满足异地协同设计资源管理的要求。这里探讨了利用XML实现基于网络的异地协同设计资源管理的可行性和基本技术框架。     

网络化产品协同设计支持系统的设计与实现

针对网络化产品协同设计的特点和多种应用需求，提出了多模式协同设计的思想，定义了几种典型的协同设计模式。基于XML和VRML技术，建立了支持网络化协同设计信息集成、过程集成和知识集成的集成模型。设计并实现了一个通用型网络化协同设计支持系统，给出了系统体系结构和实现途径，并以微小卫星研制为背景进行了应用验证。该系统具有柔性和开放性，可扩充，易裁剪，可支持多种协同设计模式，便于构成多种应用系统或与其他系统集成。     

产品协同设计中的任务排序研究

针对产品协同设计中任务排序的复杂性及动态性,提出了基于最小化完工时间的在线排序方法。在该方法中,通过分析设计者在协同设计过程中的行为状态,确定了任务剩余处理时间和任务的权。在此基础上,研究了在线排序的三种决策时间点上的优化排序以及有约束关系的任务排序问题,得出了协同设计任务排序规则。最后通过算例验证了该排序方法的有效性。     

并行协同设计中的特征技术

研究并行协同设计中的特征技术。面向图形显示的设计特征描述与面向制造的工艺特征描述并存在同一模型中,设计人员与工艺人员并行协作地建立与修改模型,设计特征与工艺特征的修改是基于约束的相互驱动过程。     

基于协同设计的产品开发过程管理系统

在对产品开发过程进行需求分析的基础上，研究开发了产品开发过程管理系统，包括过程建模、过程执行和监控及活动树视图管理3大功能模块，并对该系统的结构和功能进行了介绍。     

基于设计空间缩减的多学科协同优化新方法

提出一种多学科协同优化设计新方法—设计空间缩减协同优化(Design space decrease collaborative optimization,DSDCO)。根据子系统级优化结果,确定分解设计空间的平面方程,将设计空间合理分解为多个子空间,去除其中不可行设计子空间,将缩减后的设计空间传递到系统级优化。根据系统级优化在各个子空间的优化信息,择优选取系统级优化结果和下一次优化计算的设计空间,循环进行优化迭代计算,直至系统级优化值符合收敛条件。该方法通过缩减优化求解空间,不断更新系统级优化模型,将传统协同优化(Collaborative optimization,CO)中系统级非线性等式约束变换为只含有变量边界的线性不等式约束,解决了传统CO系统级求解困难的问题。DSDCO在变量有界的多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)问题中,对原始问题约束函数的凸性无要求,对优化迭代起始点的位置无要求。分别利用数值算例、减速器设计和弹簧设计三个典型算例,验证了DSDCO方法的正确性。     

基于多组件智能体的机械产品协同设计集成方法

针对机械产品分布式异构环境下协同设计的特点，在定义组件智能体模型的基础上，提出基于多组件智能体的异构设计环境集成方法。采用“积木式”组合方式，构造了一个公共的集成框架。其特点是通过组合不同的组件智能体模块进行快速系统集成，同时使各个组件智能体之间可以进行通讯和协同，并共享产品的信息资源。所研制的集成框架可方便地构造一个机械产品设计项目，并在水泵网络协同设计中得到了应用验证。     

协同设计中基于约束的冲突检测与协商技术

从约束满足的角度 ,对协同设计中的冲突检测与协商问题进行了探讨 ,将产品约束网络按产品级、部件级、零件级和领域级分层管理 ,给出了基于约束验证和区间传播算法的冲突检测方法 ,提出了几个基于回溯策略和约束松弛策略的冲突协商建议产生算法。在此基础上 ,构建了基于Web的协同设计冲突检测与协商系统 ,支持设计专家检测与协调冲突     

协同产品开发平台的研究与实现

协同产品开发平台作为中小企业提供异地设计与制造和资源共享支撑平台，是北京市网络化制造工程的重要组成部分。本文研究了协同产品开发平台框架及关键技术。平台实现了分布式资源共享方式，基于CORBA，Web和Agent封装已有系统，支持用户通过Web浏览器获取CORBA服务。协同产品开发平台包括分布式资源共享和基于ASP的资源共享两种方式。在北京市网络化制造工程中实现了协同产品开发平台原型系统。     

协同设计资源管理系统的设计与实现

从支持网络化协同设计的角度出发,对协同设计资源管理的需求进行了分析。构建了协同设计资源管理系统(CDRMS)的系统结构,描述了系统功能,并分别对协同设计资源库的构建、协同设计资源的共享和集成、协同设计资源的检索机制进行了论述。最后基于J2EE技术实现了CDRMS系统。     

基于集成的协同设计冲突消解系统研究

在协同设计过程中,由于相互影响、制约的协同小组对设计的考虑角度、评价标准、领域知识不尽相同,从而导致设计冲突的产生。由于冲突在设计过程中特有的正、负面影响,冲突消解在协同设计系统中占有重要的地位。本文在分析协同设计过程中冲突特点和当前冲突消解研究现状的基础上,提出了基于集成的协同设计冲突消解模型,并对模型中的冲突检测、冲突归档,冲突消解作了详细的说明。