产品协同设计过程建模研究49947new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第9卷第11期计算机集成制造系统一cIMSVo1．9No．112003年11月ComputerIntegratedManufacturingSystemsNOV．2003文章编号：1006—5911(2003)11—0955-05产品协同设计过程建模研究黄洪钟，刘伟，李丽(大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116023)摘要：协同设计过程模型为协同设计支持软件体系结构的模块化和层次化设计奠定了良好的基础。现有的协同设计过程模型只是从某个角度人手，表达设计过程中的某些要素，而且主要是对设计过程进行定

2、性分析，而定量分析设计过程性能的模型却很少。在分析比较现有的设计过程建模方法的基础上，提出了用分层有色Petri网建立产品协同设计过程模型的思路和方法，并给出了设计过程性能分析的方法。关键词：协同设计；分层有色Petri网；过程建模；性能分析中图分类号：TP391文献标识码：A向导。但是大多数都是将设计假定为一个单纯的技0引言术决策活动，不能对设计过程的管理提供支持。工企业为了赢得市场，必须解决新产品的开发速作流管理和项目管理强调设计活动的工作流程控度、产品质量、成本等一系列问题。要解决这些问制E引，设计被视为是设计活动之间信息驱动的过程，题，

3、就必须遵循有效的产品开发模式和有良好的设发展了一系列处理设计活动的方法，如设计信号流计过程模型指导。不管是企业内部还是企业联盟中图，设计过程网络。这些方法只是从设计过程信息的产品开发，其过程往往是一个多学科人员共同参流的角度建立模型，不能很好地反映协同设计过程与协同工作的过程。在这个过程中，设计人员依据中资源的组织调用和协作方式等信息，本文从全面设计目标，在设计约束下运用各种知识进行问题求表达设计过程信息的角度出发，建立了协同设计过解，进而得到满足设计要求的产品信息。如何综合程模型，该模型不仅能够表达协同设计过程中的一描述产品协同设计过程中的主

4、要活动和涉及到的相些静态特性，还能够表达设计过程的一些动态特性。关要素，建立协同设计过程模型，是建立有效的协同1协同设计过程的特点设计支持系统和环境的重要环节，也是设计过程管理成败的关键。另外，一些常规设计问题的求解可协同设计是指多个设计人员和管理人员在开发以遵循一定的模式完成，建立设计过程的规范模型时间和企业资源的约束下，通过交互、通讯、协作、协可以很好地指导设计人员的设计工作以及他们之间调和谈判，共同完成一个产品的开发。协同设计过的协同。程中既有技术问题，也有组织管理问题。协同设计工程学从如何制定设计决策的角度建立设计过过程模型需要从信息流

5、和资源组织管理两个角度对程模型，如通用设计理论、公理化设计理论等]。这协同设计过程进行描述和分析。模型需要表达以下些设计过程模型建立在各种设计理论和方法的基础主要特性：上，为设计者更加主动、系统地制定技术决策提供了(1)阶段性设计问题往往是一种病态结构，这收稿日期：2OO2—11—26；修订日期：2003-05—08。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50175113)；太原重型机械集团有限公司资助项目(200106)。作者简介：黄洪钟(1963一)，男，重庆市人，大连理工大学机械工程学院教授，博士，博士生导师，主要从事协同设计、概念设计、虚

6、拟设计、优化设计、可靠性设计和计算智能研究。E—mail：hzhhuang@dlut．edu．cn。维普资讯http://www.cqvip.com956计算机集成制造系统一cIMS第9卷决定了设计过程是一个分阶段、逐步逼近的过程。析。阶段性是设计过程的基本特性，在协同设计环境下，(2)设计结构矩阵(DSM)DSM使用矩阵来必须遵循阶段性求解设计问题的规律。表述一个过程，行和列代表子任务，Gabala等人指(2)层次性协同设计问题比较复杂，通常需要出，DSM方法优于传统的建模方法]，主要原因是，分解成小的子问题分配给不同的个体共同解决，这DSM

7、提供更紧凑的表示方法，克服了模型大小的限种功能上的分解具有层次性。产品开发活动也是在制。它可以通过执行相关的矩阵操作来优化设计过一定的组织层次上进行的。程，可以描述和分析活动的迭代性。但DSM不能(3)并行性设计过程的层次性分解，使得许多清楚的表达设计活动之间的依赖关系。任务可以并行地进行，当前各种先进的设计方法也(3)结构化分析方法该方法具有一套分层的使得一些设计任务可以从不同的角度并行开展，协数据流图，一本数据词典，一组加工逻辑说明和其他同设计就是充分利用具有不同专业背景的设计人的补充材料。然而结构化分析方法只是一种面向数员，并使他们并行协

8、同地工作。据流的分析方法，而不是面向控制流。(4)协同性由于协同设计过程中大量的任务(4)IDEF系列方法这些方法从系统不同的之间存在各种依赖关系，设