基于统一建模语言和多色集合的并行设计过程研究

在分析现有并行设计过程建模研究的基础上，提出了一种基于统一建模语言（UML）和多色集合理论的并行设计过程建模与分析方法，分析了并行设计活动的连接形式、UML活动图的基本建模元素和基本模型结构．采用多色集合理论，将UML活动图节点间的连接关系和基本模型结构形式化，结合基于特征的零件和工艺并行设计过程，建立了UML活动图模型，从模型简化、路径求取和时间消耗等方面定量地分析了并行设计过程，实现了该模型到多色集合围道矩阵的映射．研究表明，该方法具有面向对象且易于被非专业人员理解和使用的特点，可以为产品设计过程建立形式化模型．通过对设计活动进行布尔运算和定量分析，发现了影响产品设计进程的关键环节，从而为并行设计的组织和实施提供了理论指导．     

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。     

面向返工量变化的产品设计过程分析与优化

产品设计过程中的返工导致产品开发成本和时间的增加。为了减少设计迭代、缩短设计时间、降低成本,应用设计结构矩阵（DSM ）方法建立产品设计活动之间的关系依赖矩阵,构建考虑返工量变化的设计过程多目标优化函数,并采用遗传算法对函数模型进行优化求解,最后通过算例验证了该方法的有效性。     

WAVE技术及其在导弹总体结构研制上的应用

本文研究了UG/WAVE技术及其内涵,探讨了利用该技术建立产品模型的方法。以某弹体的开发过程为例,说明了采用WAVE技术,可以通过改变产品的整体参数控制整个产品及其零部件的自动更新,探讨了利用UG/WAVE技术建立自顶向下的产品设计模型的方法,及并行设计开发过程。     

基于网络进行产品的并行设计研究

多品种、小批量产品是当前经济形势下产品设计所追求的主要目标，基于网络进行产品的并行设计是实现这一目标的重要途径，从这些方面分析了产品开发过程中基于网络进行网络协同设计和计算机辅助设计的方法。     

局部反馈函数联接网络及其应用

结合时间序列分析提出了一种具有局部反馈回路的函数联接网络（ＬＲＦＬＮ）模型，并利用ＬＲＦＬＮ对非线性时间序列进行了建模与预报，对网络扩展函数选取，初始权集的设定，以及网络结构选择和学习算法进行了研究，同时，通过对模拟数据和机切削颤振数数据的建模与预报，将其与常用的时间序列模型（ＡＲ，ＡＲＭＡ和指数自回归模型）以及ＢＰ网络进行比较，研究结果表明该方法是可行和有效的。     

情景模型法及其在坐便器设计中的应用

介绍了情景模型研究法及其在产品设计中的应用，并提供了坐便器的设计案例，在其设计中情景模型方法起到了指导作用。情景模型法为产品设计者提供了分析与研究人的因素的有效辅助手段。情景模型是对传统人机工程学方法有价值的追加，是有效的标准研究模型与交流工具。在启发以使用者为中心的设计思想、从使用者的角度评价设计方案、在使用过程中展示产品的角色等方面都十分有效。尤其在产品设计的早期阶段，这样的努力将有助于确立以使用者为中心的设计。     

基于全生命周期的质量驱动产品开发关键技术及应用

针对目前质量驱动产品设计研究中存在的问题和不足 ,首次提出了基于全生命周期质量驱动产品设计系统的概念 ,以全生命周期设计过程和质量保证工具为研究主线 ,建立了智能支持的全生命周期质量驱动产品设计系统的集成模型 ,开发了原型系统。本文着重论述了集成模型及其实现的关键技术。     

基于约束网络的产品进化设计

为解决约束条件下的产品设计问题,以复杂网络理论及图论为指导,建立了基于约束网络的产品创新设计模型.该模型从设计约束库中筛选相关要素作为约束变量,构建设计约束网络;利用对偶图计算约束网络中心性指标,实现节点重要度排序,进而归纳出设计约束问题并进行求解;最后建立一套基于约束的产品进化设计系统. 以夜光杯为对象进行实例研究,构建相关设计约束网络;分析得到其关键节点,归纳出具体的设计约束问题,并应用动力学模拟、控制点区间约束等方法对其进行求解;开发夜光杯进化设计系统,选取具有代表性的传统夜光杯样本进行形态进化,生成一系列满足约束条件的夜光杯设计方案.结果表明:该模型有效实现了约束网络指导下的产品设计.     

开采设计CAD中的参数化设计

讨论了参数化二维图形的组成及其关联关系 ,研究了图形结构约束模型和尺寸约束模型的建立方法和驱动求解等关键技术 ,为开采设计 CAD中系列化产品设计提供了一种有效手段。     

面向工程设计的知识处理关键技术

通过对工程设计过程的分析,提出了面向工程设计系统中产品层次建模的基本方法,研究了面向工程设计的知识处理技术:采用基于对象-规则的方法进行工程设计产品的知识表示;综合运用前向和后向推理,进行目标搜索和求解;建立了基于逻辑式的规则表示和推理,提高了规则知识的表示能力;建立了基于广义表的函数运算语言,提高了工程设计理论和经验公式的集成能力.开发了相应的软件系统,可集成于工程设计系统中,提高其知识处理能力.     

基于CAI的产品创新关键技术及应用研究

基于CAI技术针对当前新产品开发的实际，对产品创新设计理论及关键技术进行研究，通过对产品的需求分析、功能设计和价值工程分析，提出了计算机辅助创新(CAI)技术，它使开发人员能够迅速找到产品的问题所在和改进创新方向，引导用户有效地使用计算机辅助创新软件——Tech Optimizer。在产品的概念设计、方案设计以及工艺设计阶段，根据市场需求，CAI能辅助工程技术人员进行新产品开发以及产品改进，获得产品创新方案的构思，还介绍了CAI在铝合金基体陶瓷镶块摇臂创新开发中的应用。     

基于系统工程的产品设计7D规划及1+3+X综合设计法

提出了一种基于系统工程的新的产品设计的理论与方法.这种方法将产品设计过程分为规划阶段、实施阶段和设计质量检验阶段.产品的设计总体规划阶段的主要工作是对产品的设计思想、设计环境、设计过程、设计目标、设计内容、设计方法及产品设计质量检验等进行全面的规划;产品设计实施阶段的主要工作是按照综合设计法完成产品的设计.所提出的综合设计法,即1+3+X设计法中的1为功能优化设计,3为将动态优化、智能优化和可视优化有机结合在一起的设计方法,X为根据产品的特殊要求而需要采用的设计方法;产品设计质量检验阶段的主要工作是用理论方法、试验方法或通过用户试用的方法对产品设计质量进行检验.     

现代产品设计理论的相关研究现状综述

现代产品设计理论是研究产品生命周期以及后续制造科学的关键方法和理论，涉及到计算机、人工智能、自动化、认知科学、并行工程等多个领域。对目前该领域的相关研究现状进行了综述，从现代设计理论、产品设计过程、产品设计求解以及产品设计过程中的功能等四个具有代表性的方面加以总结和分析，并就今后现代产品设计理论的发展方向和研究趋势进行了分析。     

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...     

支持产品数据动态管理的数据-过程互动模型

根据产品设计过程的实际特点,提出一个数据－过程互动模型（DPIM,dsata and pocess interplayed model）,该模型能有效地描述产品数据和设计过程间的动态交互行为,基于该动态模型,设计过程的描述和执行能适应设计数据的动态变化,设计数据和设计过程的管理紧密地集成一起,由于设计数据的变化和过程的定义执行是互动的方式交织进行的,所以该模型能较好地描述产品设计过程的动态性。     

基于产品基因的无人探测小车概念设计方法

为解决概念设计阶段由于设计约束和关键信息模糊不全,导致设计者在进行设计时具有一定的盲目性,且设计出的方案可行性难以保证的问题,提出一种基于产品基因的概念设计方法,创建了概念设计过程模型.在此基础上,提出了产品基因的概念和结构及一种基于功能元的产品基因编码方法.以无人探测小车为例对基于产品基因的概念设计方法进行了说明.结果表明该方法能够使影响概念设计的关键产品信息明确化,降低设计的盲目性,从而提高设计方案的可行性和设计效率.      

基于使用者体验的特性设计方法研究

提出了“特性设计”的概念,即对于特定使用情景中的具体产品进行的设计,扩展了产品设计方法.该方法通过对特定的产品使用者的使用体验进行记录分析,能准确地把握使用者对产品的深层次需求,进而有效地协助设计者达成创新产品设计.     

基于分布式产品模型的并行设计过程的研究

研究了产品并行设计过程,提出了基于分布式产品模型的并行设计分布式约束满足机制,该机制利用产品模型控制和指导设计过程,通过Agent之间的相互协作,使得设计约束不断得到满足,通过产品模型的分布表达及基于产品模型的并行设计分布式约束满足机制,分布,协作,并发的并行产品设计过程能够得到很好的支持,满足并行设计Top-down设计,约束设计和再设计的要求,在此基础上,开发了一个原型系统,给出了设计实例。     

考虑变更传播影响的产品模块分类方法

针对产品变更过程中遇到产品结构复杂及零部件间关联程度强的问题,基于设计结构矩阵,通过模糊聚类分析法,对产品变更模块分层级研究变更传播的特点.首先,将产品零部件按照不同要求划分为不同的模块,将模块作为基本元素,根据模块间的变更依赖关系建立含权重的设计结构矩阵;然后,利用模糊聚类分析法对变更模块聚类,对聚类结果分层级,分析各层级之间的变更传播特点,从而降低模块变更的复杂性,提高模块变更的速度.以某型罐式半挂车为例,对该方法的可行性和合理性进行验证.实验结果表明:该方法能够有效地降低车辆变更复杂性,并能提高车辆工程变更速度.