基于零部件接口矩陣的機電產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、面對用戶需求的個性化、多樣化及市場的快速多變，傳統(tǒng)的串行設(shè)計模式已經(jīng)無法適應(yīng)日益激烈的市場競爭需要，集成計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)及多媒體技術(shù)的協(xié)同設(shè)計模式變得越來越普及。如何構(gòu)建一個快速有效的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)是一個重要的研究課題。本文從這個角度出發(fā)，研究基于零部件接口矩陣的機電產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的構(gòu)建，為機電企業(yè)縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計效率和提高產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量提供了理論及實現(xiàn)基礎(chǔ)。 論文首先提出了一種基于零部件接口矩陣的

2、粗規(guī)劃和基于DSM的細(xì)規(guī)劃相結(jié)合的項目規(guī)劃方法。給出了機電產(chǎn)品零部件接口的定義、分類及機械接口的描述模型、實現(xiàn)方法，根據(jù)產(chǎn)品待規(guī)劃零部件機械接口關(guān)系定義接口矩陣，采用接口數(shù)量優(yōu)先的原則進(jìn)行變換，形成關(guān)聯(lián)零部件聚集的接口矩陣，實現(xiàn)項目的粗規(guī)劃；根據(jù)接口關(guān)系和任務(wù)的時序約束將接口矩陣轉(zhuǎn)換為DSM(DesignStructureMatrix設(shè)計結(jié)構(gòu)矩陣)，通過路徑搜索算法，將任務(wù)群分解成獨立任務(wù)、解耦任務(wù)和耦合任務(wù)，實現(xiàn)項目的細(xì)規(guī)劃。仿真結(jié)果

3、和案例分析表明，在零部件接口關(guān)系較為松散時，粗規(guī)劃可以把零部件集分解成規(guī)模明顯減小的獨立零部件子集；在任務(wù)關(guān)系為低耦合時，細(xì)規(guī)劃把任務(wù)群分解成獨立、解耦和耦合三類任務(wù)子群后任務(wù)群規(guī)模明顯減小。 針對項目粗細(xì)規(guī)劃后得到的一系列任務(wù)群，論文研究了面向角色和團(tuán)隊的設(shè)計任務(wù)優(yōu)化配置問題。提出了相應(yīng)配置數(shù)學(xué)模型及通過建立相關(guān)任務(wù)模型和人力模型來設(shè)計效率矩陣，利用基于角色的資格判定方法作為設(shè)計任務(wù)的分配資格判斷條件，分枝定界算法作為任務(wù)分配

4、算法，團(tuán)隊的總效率值最大作為設(shè)計任務(wù)的分配準(zhǔn)則，為解決本文研究的項目任務(wù)配置問題提供了有效的理論方法。案例分析表明該數(shù)學(xué)模型及其解法能合理有效地達(dá)到設(shè)計任務(wù)的優(yōu)化配置。 以上述研究理論為基礎(chǔ)，利用Jsp、Java和Web等技術(shù)開發(fā)的基于零部件接口矩陣的機電產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)主要包括6個模塊：組織管理模塊、項目管理模塊、項目規(guī)劃模塊、協(xié)同工具集模塊、文檔資源管理模塊和權(quán)限控制管理模塊。最后給出了一個系統(tǒng)仿真案例應(yīng)用，該應(yīng)用說明了系統(tǒng)