考虑主体属性及与任务匹配的产品协同设计效率

设计主体的属性特征与设计任务间匹配程度是影响产品协同创新设计效率的重要因素。对设计主体进行属性特征分析、分类和对不同类型组合定量计算,在定义设计任务特征属性的基础上建立以产品协同创新设计总体持续时间最短为目标的效率模型,并设计基于PSO算法的模型求解方法。以某公司风机机舱的协同创新设计为例,验证了考虑主体属性及与任务匹配情况下的产品协同创新可缩短设计周期,提高设计效率。     

基于三方博弈的网格资源协同分配模型

针对费用约束下的网格资源分配问题,提出一种基于三方博弈的资源分配模型.该模型通过引入一类“虚拟资源中介”实体,将资源分配问题转化为由用户任务,虚拟资源中介,资源提供者三方组成博弈过程.理论分析以效用函数为基础给出了模型的有效性证明和求解算法,仿真实验用实际网格任务负载和典型网格测试床模型检验了该三方模型的性能表现.实验结果显示,对于具有费用约束的网格任务,基于三方博弈的协同分配模型在资源收益,资源利用率和任务执行效率方面的性能表现显著优于传统的资源分配模型.     

设计任务驱动的工具类产品创新

基于传统工程设计框架,设计人员在工具类产品设计初期很少考虑社会技术因素,用户在完成具体任务实现物料加工的过程中所产生的产品交互等实际问题易导致工具类产品本身的设计迭代。通过集成不同的设计理论与方法,如社会技术系统理论(social technology system, STS)、情景分解法、任务分析法、FBS(function-behavior-structure, FBS)模型、TRIZ(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch)等,在设计阶段融入对使用者的要求,针对工具类产品建立一种以设计任务驱动的产品创新设计过程模型。将工具类产品创新设计过程模型分为设计任务识别、设计任务分析与设计方案产生三个阶段。首先利用情景分解法与任务分析法结合并引入功能分析进行量化来发现、确定设计任务;从社会技术因素与技术因素两方面研究FBS模型,利用功能模型等方法分析设计任务,引入时间参数构建任务元——时间模型;在设计方案产生阶段通过构建基于任务元的设计方案产生过程模型,确定最终设计方案。以曲线锯为例验证了该设计过程的有效性,研究有助于提高产品创新设计效率,减...     

基于MAS的网络化三维协同设计

针对网络化协同设计在先进制造技术领域中的地位,提出了基于MAS的三维协同设计功能和系统结构模型及其Agent的一般模型,研究了协同设计的项目管理、F-AHP算法的伙伴选择和DSM方法的任务分解与分配等关键技术;通过对协同通讯、交互工具和设计工具等系统实现技术的探讨,构建了基于MAS的三维协同设计系统的原型系统,并在实际产品设计过程中进行测试应用,验证了该系统支持面向项目管理的产品三维协同设计.     

基于网格的现代协同设计方法

提出了一种基于网格的现代设计框架(GMCD),并就其体系结构、关键技术如任务分解、协同环境等进行了讨论;通过定义一组任务关联性规则,对Globus工具包的资源描述语言进行扩展,以保证设计任务合理分解;为了有效解决协同环境中的冲突问题,提出了一种三级冲突消解策略;结合这些关键技术,利用Globus工具包、高级网络技术和网格中间件技术,GMCD具备了适应网格环境变化的"弹性",克服了传统设计手段的封闭性、局限性和设计能力的不完备性,减少了设计资源的重复投入,缩短了产品研究和开发周期.     

基于MAS的分布式协同设计任务冲突处理研究

任务分解与冲突控制是网络分布式环境下进行产品并行设计的关键．通过收集产品各领域的指标约束与关系约束来构建基于约束网络的产品参数协调模型，采用区间描述设计变量的不确定性信息，并将区间算法与基因算法相结合实现了一致性模型求解框架，使用该方法能够检测潜在冲突，得到与给定产品指标相对应的设计变量可靠解空间，进而辅助设计人员决策。同时采用Agent技术对协同设计中多群体多层次的设计任务和设计进程进行管理和控制，建立了以项目和任务为中心的协同设计Agent模型，研究了模型共享、协同设计agent、并发控制机制等关键技术，构建了一个基于多Agent的分布式实时协同设计原型系统应用实例说明了其有效性。     

卫星研制的两层资源分配模型

为解决复杂的卫星研制任务中资源分配的现实问题,提出建立卫星研制任务的两层资源分配数学模型:主管部门在各用户部门之间分配有限的资源;用户部门根据主管部门分配的资源在研制部门中选择实施的项目。该模型考虑了资源分配的效益及公平性,还应根据卫星研制的实际情况,考虑信息不对称问题、资源配置效率问题以及多层多目标决策问题,从而将有限资源在若干用户和研制部门间合理分配,以求总体最优或达到满意效果,为资源分配决策提供依据,并给出了该模型的应用算例。     

基于活动理论的协同感知通用模型

针对当前协同感知模型考虑的感知机制存在的局限性难以适应感知信息多样化和感知结构动态变化等问题,提出一种基于活动理论的协同感知模型(ATCAM).首先重点阐述ATCAM模型的形式化定义,利用活动目标的静态性以层次性方式分解目标任务结构树,刻画协同活动的感知机制;在此基础上,综合考虑活动之间的时间依赖约束、资源依赖约束以及活动操作对象语义关系等三大约束因素,实现活动之间感知强度的计算优化;通过活动的核心要素对象-时间-用户组成的三维画像空间刻画群组成员的活动轨迹,提出表达协同感知空间的精准计算方法.设计协同设计实验对模型的正确性进行验证.实验结果表明,群组成员在协同工作过程中可以获得100%的协同感知效果.     

产品多领域协同设计中协同分析及量化研究

分析产品多领域协同设计的形成历程及其协同特性;根据产品多领域协同设计过程中协同的全方位性构建三维协同模型;根据设计任务间的信息协同,进行协同度定义和量化表达;提出基于协同度的耦合任务集撕裂规划方法,并应用于"新型自驱动式电缆牵引机"设计实例,从而验证了该方法的有效性.     

船舶协同设计中的优化资源配置算法研究

分析了船舶协同设计过程中任务分解和任务分配的基本方法,在此基础上建立了求解最低设计成本数学模型.讨论了利用遗传算法和模拟退火算法解决船舶协同设计中的优化资源分配问题,并比较了各个算法的优缺点.提出了采用遗传模拟退火的混合算法在船舶设计中计算最优资源分配的方案.经实验证明,混合算法能够取得全局最优解,最大限度地实现最小化项目设计成本的目标.     

基于扩展合同网的协同设计任务分配机制研究

针对网络化产品协同设计过程的任务分配机制进行研究,在分析了已有合同网任务分配机制的基础上,通过引进时间令牌和缓冲池策略,对合同网机制进行扩展,提出了一种基于时间令牌和缓冲池机制的协同设计任务分配方法,给出了任务分配协作过程中的协商策略和基于投标信息的综合多因素决策评价算法。最后通过实例验证了所提方法的可行性,更适用于协同设计任务分配的实际情况。     

协同产品开发供应商管理模型研究

为了解决在供应链协同产品开发模式下,企业对参与产品设计与创新的供应商管理问题,在对有关协同设计过程与供应商管理活动及相关内容研究35篇文献进行深入归纳基础上,提出了面向协同产品开发供应商管理3层模型,围绕长期战略管理、产品开发项目及产品设计任务3个层面分析了协同产品开发供应商管理活动及内容,并结合协同产品开发过程建立了供应商参与协同产品开发的总体管理活动模型,重点研究了协同设计供应商评价选择与绩效考核方法,同时结合某钢厂供应商参与成套设备协同设计的案例对方法进行了验证。     

铝型材产品开发并行设计过程优化重组

基于设计结构矩阵和图论提出了一种型材开发过程优化重组的方法．通过建立设计结构矩阵、识别耦合任务集和划分设计活动级别。对铝型材产品开发并行设计过程进行了分析和规划，并运用敏感因子、复杂因子和影响因子对耦合活动的依赖关系进行了描述，基于这些影响因子提出了确定耦合活动初始迭代次序的优化算法，建立了合理高效的并行设计优化过程模型．该方法对于其他并行工程应用领域同样适用．     

区域覆盖的多机协同探测任务分配策略

为满足战场环境下对兴趣区域进行覆盖探测的任务需求,提出了一种基于区域覆盖的多无人机协同探测任务分配策略。首先通过最小圆覆盖法确定无人机在兴趣区域中的目标航迹点,其次进行多机协同任务规划,在目标分配模型的基础上进一步建立时间分配模型,然后利用改进灰狼算法对任务分配模型进行求解,最终实现资源优化分配决策方案的获取。仿真结果表明,所提算法相比其他算法具有更快的收敛速度,能够更加有效地解决区域覆盖探测资源优化分配问题。     

复杂系统的MAS动态协作求解时序逻辑模型

借助于组织学思想,将自适应系统中的自主运行单元抽象为Agent,把复杂自适应系统视为多Agent组织,从时间和状态角度,对复杂动态系统的行为进行描述。提出了基于时序活动逻辑的多Agent动态协作任务求解自适应机制和构造模型;详细分析了任务求解BDI Agent的信念、愿望、意图的产生过程和实现方法;深入讨论了协商推理的语义规则和行为规则;给出了协作群组的选择算法,包括从群组的建立、选择任务Agent、分解和分配子任务;从任务求解Agent的心智变化角度,详细描述了动态协作任务求解模型实现的6个阶段:任务动态分配、协作意愿产生、协作群体生成、共同计划制定、协作群体行动和结果评估。通过在MAGE等平台上的实验和仿真测试,验证了方法的可行性和有效性。     

深度优先搜索在耦合任务集识别中的应用

在复杂产品项目管理中,合理的任务分解可以优化资源配置和利用,降低设计过程中任务间的信息交互复杂度和约束度.耦合任务集是任务分解后得到的一组具有相互依赖关系的任务集合,它反映了设计过程对多领域知识集成的要求,对设计时间和资源配置均有着关键影响.通过对设计过程所转化的有向图以及其转置图,使用深度优先搜索算法,旨在找出有向图中的强连通分支,以实现对设计过程中耦合任务集的识别.给出了识别设计过程中的耦合任务集的算法步骤,并利用实例对算法如何识别耦合任务集进行了说明,证明了该方法对设计过程中耦合任务集的识别是准确有效的.     

协同设计动约束求解策略

将协同思想应用到产品开发过程中,由多功能小组共同参与,对设计任务进行有效的任务关联和分解,分析产品的信息流确定子任务之间的关系,通过约束网络图描述各子设计任务间的联系,为了对耦合关系的设计任务进行有效求解,提出了一种基于动约束的约束求解策略,并对协同设计过程中的约束进行有效的管理。