面向設計重用的設計資源動態(tài)調度技術及應用研究.pdf

1、隨著產品復雜程度的增加及更新?lián)Q代速度的加快,使得設計過程中需要獲取和處理的設計資源變得更加復雜多樣。傳統(tǒng)的基于經驗的設計已經難以滿足設計要求,因此,科學地管理和重用這些設計資源是提高產品開發(fā)效率,縮短項目工期,適應全球市場發(fā)展,在激烈的競爭中取勝的關鍵,也是解決機械產品開發(fā)企業(yè)研發(fā)過程中創(chuàng)新力低下,產品開發(fā)周期長等問題的有效方法。本文對可重用產品設計資源建模、基于粗糙集的可重用產品設計資源獲取、基于變區(qū)域激活的可重用產品設計資源動態(tài)調度

2、技術進行了研究,并根據(jù)以上理論和方法開發(fā)了面向設計重用的設計資源管理功能模塊,針對數(shù)控機床關鍵模塊的設計過程進行了應用驗證。
　　 論文的組織結構為:
　　 第一章主要分析了機械設計制造企業(yè)當前所處的市場環(huán)境,結合現(xiàn)代產品設計的特點綜述了設計重用的內涵和研究現(xiàn)狀。介紹了面向設計重用的設計資源重用建模與獲取技術、資源調度模型及優(yōu)化算法、設計資源構建方法與應用,分析了相關技術所存在的問題,給出了本文的研究意義與研究內容和結構

3、框架。
　　 第二章概述了可重用產品設計資源的概念、表現(xiàn)形式以及資源調度服務質量計算方法。借鑒軟件工程面向對象程序設計思想構建了可重用產品設計資源層次模型,通過類、對象之間的關聯(lián)、聚合和復合等關系形式化描述了設計知識資源模型和工具資源模型,基于服務質量約束給出了可重用產品設計資源動態(tài)調度模型,為設計資源調度奠定了基礎。
　　 第三章在構建了面向對象可重用產品設計資源層次模型的基礎之上,研究了可重用產品設計資源的獲取技術。

4、根據(jù)可重用產品設計資源的特征屬性建立綜合倒排索引結構,結合粗糙集理論,運用屬性重要度來確定各關鍵特征屬性的權重,結合索引建立了基于實例的可重用產品設計資源多層檢索模型,其主要步驟包括實例屬性值的離散化、決策表的建立與屬性約簡、實例相似度的度量。以HMS125p型四軸聯(lián)動精密臥式加工中心X軸驅動電機的設計資源獲取為例,詳細闡述了基于粗糙集的可重用產品設計資源獲取過程。
　　 第四章研究可重用產品設計資源的調度與重調度方法,資源調度

5、時設計資源管理的重要技術。針對靜態(tài)調度處理突發(fā)情況的不足,提出一種基于變區(qū)域激活的任務調度機制,運用基于有序加權平均(OrderedWeightedAverage,OWA)算子的多屬性決策方法定義變區(qū)域激活任務選入原則,采用離散粒子群算法(Discreteparticleswarmoptimization,DPSO),給出分布式設計資源動態(tài)調度問題的數(shù)學描述和粒子適應度計算方法。同時,對動態(tài)不確定環(huán)境下的擾動進行分類,設計了環(huán)境自適應動

6、態(tài)重調度方法。采用局部更新變區(qū)域平移策略,通過粒子進化和變區(qū)域平移,實現(xiàn)可重用產品設計資源調度序列的快速求解,有助于提高設計資源的重用效率和準確性。最后以數(shù)控機床整機方案設計、整機精度設計、整機剛度設計資源調度為例,對上述方法的有效性和可行性進行了驗證。
　　 第五章根據(jù)本文所提出的理論與方法為基礎,開發(fā)了面向設計重用的數(shù)控機床設計資源管理功能模塊,在數(shù)控機床的設計過程中進行應用,驗證了本文所提出理論與方法的可行性和實用性。