機械產(chǎn)品設計過程的路徑?jīng)Q策及其模塊化規(guī)劃研究
本文選題:概念設計方案生成 切入點:方案求解樹 出處:《浙江大學》2011年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:新產(chǎn)品的開發(fā)是從無到有、從模糊到具體的過程,其間涉及大量存在復雜耦合迭代關系的設計任務,造成了對新產(chǎn)品開發(fā)過程進行規(guī)劃、管理的難度。針對新產(chǎn)品開發(fā)的特點,本文圍繞設計過程構建和設計過程規(guī)劃進行研究,以期提高開發(fā)過程的創(chuàng)新性與快速性。 第一章闡述了產(chǎn)品開發(fā)過程的內(nèi)涵和概念設計方案求解的研究現(xiàn)狀,綜述了產(chǎn)品開發(fā)過程建模、規(guī)劃、管理的研究現(xiàn)狀,分析了當前研究存在的問題,并在此基礎上給出了本文的研究內(nèi)容和全文組織架構。 第二章針對概念設計的分層映射過程模型不利于概念設計候選方案生成的問題,提出基于方案求解樹和設計路徑樹的概念設計過程模型。采用求解樹作為過程原始描述從抽象需求到具體物理結構的設計信息分層進化過程,采用路徑樹作為其衍生模型,將求解樹中隱含的所有生成概念設計方案的路徑顯性地加以表示;诠δ堋怼M件的層次劃分,采用符號相關矩陣對方案求解過程進行信息建模,并給出了功能、原理、組件三類設計信息的定義及其知識表達模型,為基于模型實現(xiàn)概念設計方案生成與決策提供基礎。 第三章基于方案求解樹與設計路徑樹的概念設計過程模型,提出了基于路徑?jīng)Q策的產(chǎn)品概念設計方案生成的可計算方法。根據(jù)方案求解樹與設計路徑樹的轉(zhuǎn)化關系,采用矩陣算法實現(xiàn)設計路徑樹的生成,避免了轉(zhuǎn)化過程中的組合爆炸問題;以此為基礎,提出了基于相似性的箭線權值計算方法,以設計信息的表達模型為評價依據(jù),通過相似元的相似度量和功能序關系的相似度量確定箭線權值,建立帶權的設計路徑樹。由此將概念設計候選方案生成與決策問題轉(zhuǎn)化為設計路徑樹的生成與樹中具備最優(yōu)值的路徑搜索與尋優(yōu)問題,建立了概念設計方案生成的可計算方法,避免了設計過程創(chuàng)新性的退化。 第四章基于設計過程的設計任務間存在集群關系、具備模塊化特征的特點以及企業(yè)對于設計過程重用的訴求,提出了基于免疫算法的產(chǎn)品設計過程模塊化規(guī)劃方法。采用數(shù)字設計結構矩陣族模型進行過程建模,解決了復合矩陣集成為單一矩陣以及矩陣量化的問題,實現(xiàn)了過程中深層次迭代的描述;提出了免疫算法實現(xiàn)過程的模塊化分解,以模塊劃分的內(nèi)部聚合性、外部獨立性要求以及過程規(guī)劃的反饋迭代最少為優(yōu)化目標構建數(shù)學模型,有效實現(xiàn)過程模塊分解;對于分解結果,給出了任務解耦、任務合并兩種重組策略,以進一步優(yōu)化過程結構。 第五章首次嘗試開發(fā)面向新產(chǎn)品開發(fā)的計算機輔助過程管理系統(tǒng),通過模塊程序?qū)崿F(xiàn)了本文提出的新產(chǎn)品開發(fā)過程管理的兩個關鍵技術。結合“橡膠包皮線切合流水線開發(fā)”項目,說明了系統(tǒng)實現(xiàn)的流程。 第六章總結全文的研究內(nèi)容及工作,分析歸納了本文的主要研究成果和創(chuàng)新點,并對課題下一步的研究方向進行了展望。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TH122
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,本文編號:1602163
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