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《华中科技大学》 2004年
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面向过程的产品智能协同设计研究

李玉良  
【摘要】:为了缩短产品的上市时间,必须改善产品设计人员对产品设计过程的整体认识水平,提高各自负责的设计任务的决策效率以及与其它人员之间的合作效率。本文以此为研究目标,着重就提高产品设计过程中的智能性做了探讨。 首先,在总结了已有的设计理论、设计范式和设计过程模型后,根据当今产品设计的模块化和参数化特点,提出了一个工程设计过程模型,模型描述了设计过程中的实体及实体之间的关系,着重分析了设计分解任务(模块任务)和设计推理任务(零件任务);鉴于设计重复对设计过程的影响,根据设计重复产生的不同原因,提出了两种重复消减方法,给出了任务依赖度的量化计算方法,推出了设计过程中不同任务连接模式的时间计算公式,设计人员据此可以对整个设计过程所花费的时间进行预测。 在上述设计过程模型基础上,提出了面向设计过程的智能协同设计方法(MP方法)。在MP方法中,针对于模块和零件任务,分别按照基于算法的设计范式和基于ASE(分析—综合—评价)的设计范式对这两种任务求解。在模块任务求解方法中,使用了基本的分解行为如参数分解和继承,在分解模型上使用了代理模型,并针对分解问题的多层递阶性和参数演化取值的需要,采用了多层分解技术。在零件任务求解方法中,将ASE设计范式和设计的参数化特点进行结合,能适应较为广泛的零件设计需求。而任务之间则采用敏感度分析方法进行协商。 根据上述产品设计方法,设计了面向产品设计过程智能协同设计系统。该系统由模块任务Agent、零件任务Agent以及信息服务器构成。模块任务Agent中集成了遗传算法对设计任务进行多目标分解,为设计人员提供不同的设计方案,零件任务Agent中的推理模块则集成了专家推理技术,以改善Agent的适应性和推理能力。为了考察Agent及其系统在协同设计方面的优越性,以减速器和变速箱为设计实例进行了验证,事实证明,系统能够减少设计人员的劳动负荷,提高设计决策和合作的效率。 最后对全文进行了总结,指出了进一步的研究问题。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB472

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张善辉;刘震宇;;支持知识嵌入的设计过程建模[J];计算机工程;2011年04期
2 李玉良;潘双夏;;基于敏度分析和知识推理的产品协同决策[J];机械工程学报;2006年09期
3 张善辉;高琦;杨超英;;面向协同设计的PDM系统的功能结构与运行机制[J];组合机床与自动化加工技术;2007年11期
4 刘国涛;刘震宇;张善辉;;分层设计结构矩阵在产品模块化设计中的应用研究[J];组合机床与自动化加工技术;2010年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 侯俊铭;面向网络化制造的协同设计管理系统研究与开发[D];东北大学;2009年
2 楼俐;自动武器快速设计方法研究与应用[D];南京理工大学;2012年
3 张善辉;机械产品设计知识管理系统的研究[D];山东大学;2008年
4 徐敬华;面向变异设计的移植单元检索与融合过程进化技术[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 夏添;协同质量管理若干关键技术研究与系统开发[D];华中科技大学;2005年
2 甘天圣;面向客户的协同产品设计和产品配送研究[D];华中科技大学;2005年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 黄力芹,汪涛,吴耿锋;工作流管理系统的分类及其和CSCW的关系[J];计算机工程;2001年04期
2 陶先平,softlab.nju.edu.cn,吕建,张冠群,李新,董桓;一种移动agent结构化迁移机制的设计和实现[J];软件学报;2000年07期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 潘康生;;点相量图的研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年03期
3 管潇津;;电容性负载对变压器运行性能影响的研究[J];保定学院学报;2010年03期
4 刘淑东;管群;;基于遗传算法的炮兵火力分配策略[J];兵工自动化;2005年05期
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6 郑赟韬;方杰;蔡国飙;;应用于工程设计的多目标优化方法比较[J];北京航空航天大学学报;2006年07期
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8 张连文,夏人伟;Pareto 最优解的充分及必要条件[J];北京航空航天大学学报;1997年02期
9 宋天恒;李大字;高彦臣;;分布式Q学习多目标函数优化策略[J];北京化工大学学报(自然科学版);2011年05期
10 包晓斌,高志义;区域性生态经济型防护林体系优化模式的研究[J];北京林业大学学报;1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 曹春红;张斌;王利民;李文辉;;基于免疫神经网络的几何约束求解技术的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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3 明图章;胡光伟;黄卫;;大跨径钢桥面铺装体系多目标优化设计[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
4 胡超芳;李少远;;一种改进的具有优先级目标的模糊满意优化方法[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
5 吴晓;吴绽青;陶先平;吕建;吕军;;基于移动agent的信息系统应用过程审计软件的设计和实现[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(一)[C];2006年
6 胡超芳;李少远;;两步交互式模糊多目标满意优化方法[A];第四届中国不确定系统年会论文集[C];2006年
7 林家骏;王赞基;;求解不可微优化问题的连续极大熵神经网络[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
8 余世运;;汽车电器的智能化设计方法[A];安徽省机械工程学会成立50周年论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐晓冰;光伏跟踪系统智能控制方法的研究[D];合肥工业大学;2010年
2 石钦文;综合运输系统结构协调发展理论研究[D];北京交通大学;2010年
3 房霄虹;城市轨道交通网络化运输组织协调理论及方法研究[D];北京交通大学;2011年
4 夏萍;灾害应急物流中基于需求分析的应急物资分配问题研究[D];北京交通大学;2010年
5 程方晓;基于自适应保持多样性遗传算法的汽车动力传动系多目标优化[D];吉林大学;2011年
6 彭博;大范围交通控制与交通流诱导协同关键技术研究[D];吉林大学;2011年
7 许可;面向生态保护和恢复的梯级水电站联合优化调度研究[D];华中科技大学;2011年
8 彭元东;微波加热机制及粉末冶金材料烧结特性研究[D];中南大学;2011年
9 邢德强;复杂机械产品性能驱动设计方法及其典型应用研究[D];天津大学;2010年
10 王红州;基于模态修型的旋翼气弹动力学多目标减振优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
2 刘磊;多泥沙河流水库优化调度研究[D];郑州大学;2010年
3 范祥莉;梯级水电站群中长期多目标优化调度方法[D];大连理工大学;2010年
4 黄鸿;基于顶张紧式立管干涉分析的多目标优化设计[D];大连理工大学;2010年
5 曾庆杰;南通港口物流公司综合管理信息系统建设研究[D];大连海事大学;2010年
6 张晓燕;基于CSCW的网络协同办公系统设计与实现[D];西北大学;2010年
7 张红云;基于综合成本的城市多模式交通网络系统优化研究[D];北京交通大学;2011年
8 张弓;基于预决策粒子群算法的悬架仿真优化[D];浙江大学;2011年
9 曹荣梅;强拟凹函数的性质及在效用函数中的应用[D];武汉科技大学;2010年
10 王巧珍;具有不变广义B-凸函数的非光滑多目标规划的最优性条件和对偶性[D];武汉科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王铁,熊全胜,宁汝新,张瑞亮;自动武器模块化设计的快速建模方法[J];兵工自动化;2004年06期
2 韩新伟,陈良猷;知识管理的编码化策略[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2004年03期
3 顾岳鹏,殷仁龙;枪械方案设计专家系统中不精确知识的研究[J];兵工学报;1997年04期
4 刘长毅,徐诚;枪械自动机方案设计智能CAD技术研究[J];兵工学报;2001年01期
5 方峻,刘长毅,徐诚;枪械方案设计系统中的基于实例推理框架研究[J];兵工学报;2003年01期
6 王永娟;赵军;钟远龙;;自动武器广义模块化快速设计研究与系统开发[J];兵工学报;2008年04期
7 邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷;Ontology研究综述[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
8 刘清;张智超;许忠勇;安洪伟;许仁杰;;XM8枪族交响乐[J];兵器知识;2004年05期
9 王彩莲,曾广武;舰船模块化设计中信息集成化的数据信息模型研究[J];船舶工程;2002年01期
10 叶景才;;用于舰艇模块化结构设计的MEKO技术[J];船舶物资与市场;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 赵勇;徐诚;;基于实例装配方案的枪械设计可装配性决策[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴春来;参数化设计理论的研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 谢强;质量链管理及其若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
3 李伟刚;复杂产品协同开发支撑环境的关键技术研究[D];西北工业大学;2003年
4 侯俊杰;集成环境下产品开发方法及过程管理研究[D];西北工业大学;2003年
5 解放;并行工程中产品开发过程的工作流管理研究[D];南京航空航天大学;2002年
6 张晓刚;面向软件过程改进的知识管理技术研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2004年
7 宛西原;产品网络化协同开发系统的工作模式及过程控制研究[D];重庆大学;2004年
8 苏财茂;基于网络的产品协同设计系统若干关键技术研究[D];浙江大学;2004年
9 齐峰;产品设计信息可重用性及产品设计资源管理关键技术研究[D];浙江大学;2004年
10 单鸿波;基于功能流的机械产品设计过程研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 胡坚;基于本体的机械产品领域智能信息检索系统研究[D];浙江工业大学;2005年
2 夏正华;协同设计中协同感知问题的研究[D];西北大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张国栋;虞歌;;一种集群应用中的Cache方案探讨[J];福建电脑;2009年09期
2 李玉良;潘双夏;;面向产品自顶向下设计进程的集成协同决策[J];机械工程学报;2007年06期
3 陈一飞;李芳成;王庭文;;流程导向的全过程造价咨询企业动态知识管理模式研究[J];建筑经济;2010年10期
4 李乃根;张念军;徐楠;;基于SOA架构的机械产品设计研究[J];矿山机械;2010年16期
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6 李长林;王雪亮;金晓萍;毛恩荣;宋正河;;高速插秧机底盘快速设计专家系统[J];农业机械学报;2012年S1期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 叶晓峰;基于XML的冲压模具设计知识重用技术研究[D];华中科技大学;2010年
2 张秀芬;复杂产品可拆卸性分析与低碳结构进化设计技术研究[D];浙江大学;2011年
3 林小夏;产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术及应用研究[D];浙江大学;2011年
4 刘运通;产品设计过程知识配送服务关键技术研究[D];浙江大学;2011年
5 郭春芬;基于本体的工艺知识管理关键技术研究[D];山东科技大学;2011年
6 郭建文;基于知识网格的e-维护知识资源管理技术研究[D];湖南大学;2010年
7 郭银章;机械产品协同设计过程的建模、控制与管理研究[D];太原科技大学;2011年
8 刘刚;基于产品形态的生命周期数据闭环管理研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 光耀;面向零件变异设计的结构移植技术及应用研究[D];浙江大学;2011年
2 李慧清;机械产品设计知识建模及应用[D];浙江大学;2011年
3 张国栋;基于J2EE的基础教育信息化服务平台的研究与实现[D];杭州师范大学;2010年
4 刘璇卿;产品数据分类管理的研究[D];山东大学;2011年
5 石虎;基于APS的设计知识管理与二次开发集成及应用研究[D];上海交通大学;2011年
6 温和林;面向产品设计过程的知识流程建模与知识重用研究[D];上海交通大学;2011年
7 贾忠宁;航空发动机工装快速设计系统信息管理研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 范海波;基于设计过程质量控制技术的玻璃幕墙研究[D];东北大学;2009年
9 蔡灿喜;海伍装备维修企业项目管理诊断与对策研究[D];华南理工大学;2011年
10 高升;基于本体的产品设计知识表示研究与实现[D];南京理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陶先平;吕建;董桓;李新;;流动agent:一种未来的分布计算模式[J];计算机科学;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜聪来;王新;陈光;;支持产品设计的供应商物料管理系统的开发[J];机械工程与自动化;2009年04期
2 吴翔;李刚炎;;基于结构化超图的产品4D信息模型结构化研究[J];机械设计;2010年03期
3 孙怡晓;付雷进;李祉燚;;支持产品设计过程的制造知识IDEF0模型[J];中国制造业信息化;2011年01期
4 奥斯卡;陈守刚;钟厦;;产品设计和传统文化[J];商业文化(下半月);2011年01期
5 郭盈,朱宏轩;关于产品设计平面表达形式的探讨[J];包装工程;2005年05期
6 叶范波;唐任仲;;基于知识地图的产品设计过程的知识匹配方法[J];浙江大学学报(工学版);2008年06期
7 邱志荣;;浅析产品设计的语义表达[J];大连民族学院学报;2009年03期
8 吴翔;李刚炎;;基于关联超图的产品4D信息模型研究[J];机械制造;2009年05期
9 苏财茂;;产品设计Know-how知识获取模型研究[J];装备制造技术;2009年07期
10 吴翔;李刚炎;;基于超图的产品4D信息模型描述的研究[J];中国机械工程;2009年17期
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1 乐群星;魏法杰;;基于DSM的并行产品设计过程管理[A];2004年中国管理科学学术会议论文集[C];2004年
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6 高洋;刘志峰;黄海鸿;张雷;;产品拆卸性能的设计过程评估[A];安徽节能减排博士科技论坛论文集[C];2007年
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10 郑学森;李巍;孟兰会;张利伟;刘静;;并行工程在汽车复合材料零部件开发中的应用研究[A];第十八届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 程鸿;体验“完全拥有”[N];计算机世界;2004年
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3 天 勤;如何搜集消费者的反馈[N];中国质量报;2004年
4 勤敏;一组单词诠释品质理念[N];中国质量报;2011年
5 $$Kairos Group International$$集团总裁 Leonard Hook $$李梦桃 译;创新没有“特效药”[N];中国企业报;2001年
6 记者 刘嘉露 王世安 通讯员 初亮;数字化为企业打造绿色通道[N];中国企业报;2002年
7 本报记者 周寿英;设计要有责任感[N];中国计算机报;2011年
8 本报记者 徐建民;信心来自实力[N];证券日报;2003年
9 中国惠普有限公司信息产品集团商用台式机业务部产品经理 叶磊;教育用户需要高性价比的电脑[N];中国电脑教育报;2004年
10 ;如何实现企业上网(3)[N];通信产业报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘运通;产品设计过程知识配送服务关键技术研究[D];浙江大学;2011年
2 王平;面向全设计流程的多层—体产品信息建模与系统评价研究[D];湖南大学;2011年
3 周桂霞;集成设计理论及信息建模的研究[D];河北工业大学;2013年
4 李申;大型天线结构协同设计关键技术研究[D];西安电子科技大学;2013年
5 刘洋;多维规划的复杂产品模块化设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2013年
6 巴兴强;基于FVP技术的全路况林火巡护与扑救车辆动态性能研究[D];东北林业大学;2009年
7 余本功;复杂产品开发过程建模与管理研究[D];合肥工业大学;2011年
8 楼俐;自动武器快速设计方法研究与应用[D];南京理工大学;2012年
9 陈科;基于并行思维的设计理念和设计方法研究[D];合肥工业大学;2001年
10 朱仁淼;机械产品消化吸收再创新设计理论与方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王齐成;过程驱动的知识集成、重用方法及其应用[D];上海交通大学;2012年
2 叶霞;产品数据管理系统设计与开发[D];南京理工大学;2002年
3 柳璇;基于超图理论的产品4D信息模型构建方法研究[D];武汉理工大学;2007年
4 陆建华;产品设计过程中的评价体系研究[D];上海交通大学;2010年
5 温和林;面向产品设计过程的知识流程建模与知识重用研究[D];上海交通大学;2011年
6 郝特;产品的实用设计系统研究[D];天津美术学院;2008年
7 刘颖;中国婴童产品设计过程中的人文关怀研究[D];华东理工大学;2011年
8 王克勤;产品设计过程的进度管理研究[D];西北工业大学;2004年
9 金风明;产品设计过程可靠性增长技术应用研究[D];机械科学研究总院;2012年
10 陈昔;老年人电子产品的操作提示性认知研究[D];北京服装学院;2010年
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