产品设计任务的聚类优化研究.pdf

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1、第7期机械设计与制造2014年7月MachineryDesign&Manufacture259产品设计任务的聚类优化研究胡从林，容芷君，陈奎生，但斌斌(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081)摘要：产品设计任务聚类模型可以降低设计任务间的耦合程度，提高设计效率，缩短产品设计周期。为了挖掘设计任务之间的相互影响，首先分析了产品设计任务模型的特点，然后提出了应用有向图和可达矩阵对设计任务进行耦合聚类划分，并应用层级算法进行层次划分，得出设计任务之间的内在联系。最后，应用某型号减速器的设计任务实例验证该聚类优化方法的可行性和有效性，计算结果表明该方法可以快速建立设计任务之间的耦合

2、层次关系，解决设计任务的迭代问题，优化设计过程。关键词：产品设计任务；聚类优化；层级划分；可达矩阵中图分类号：TH16；TU713文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)07—0259—03ResearchonClusteringOptimizationofProductDesignTaskHUCong—lin，RONGZhi~un，CHENKui-sheng，DANBin—bin(SchoolofMechanicsandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，HubeiWuhan430081，China)Abs

3、tract：Theclusteringmodelcanreducethedegreeofcouplingbetweentheproductdesi~tasks．Therebyeffectivelyimprovesthedesigneffwiencyandshortensproductdescycles．Inordertounearththeinteractionbetweendesigntasks，thecharacteristicsofproductdesigntasksmodelisanalyzedfirstly．Theclusteringofdesigntasksisparti

4、tionedwithdirectedgraphandreachablematrix．AndthelayersofhierarchyalgorithmisappliedtOobtcdntheinnerlinkbetweendesigntasks．Findly，arealworldreducerisusedasanexampletoverifythefeasibilityandefectivenessoftheclusteringoptimizationmethod．TheresultsshowthatthismethodCans0如ethecouplingbetweenthehiera

5、rchiesanditerationofthedesigntasksandoptimizethedesignprocess．KeyWords：ProductDesignTask；ClusteringOptimization；DivisionLevel；ReachableMatrix1引言类层次划分能实现产品聚类块之间的弱耦合和聚类块内部的强耦合，这样就可以减少各个设计任务之间的联系，减少因部分设随着市场竞争的加剧，只有缩短产品的设计开发周期，改进计任务的修改而导致的迭代量，降低设计过程复杂I生。由于确产品设计开发质量，提高企业对市场的快速响应能力，才能为企定的任务执行时间、模糊的项目

6、边界、复杂的任务耦合关系和信业获得更大的利润。产品设计过程是许多设计任务的集合，各设息依赖的因素会使整个设计过程变得复杂。因而产品设计任务计任务之间存在着相互联系、相互影响l1。分析产品设计任务之间的聚类划分在产品设计中是至关重要的一个环节。的内在关系和优化产品设计过程的理论与方法具有十分重要的意义，成为国内外学者研究的热点。文献闭提出一种基于多重耦合产品设计任务聚类划分的目标：(1)发现模型中设计任务的聚类的复杂产品多变量关联设计模型对设计任务分解；文献应最优聚类模块，实现聚类层次划分；(2)每一个聚类模块都应尽可用设计结构矩阵在多领域规划设计任务流程；文献【

7、】用模糊设计能地独立

8、于其他聚类，即聚类与聚类之间的联系被消除或者最小结构矩阵对设计任务进行聚类优化。文献I5『在协同设计的基础上，化，实现聚类之间的非耦合或较低程度的耦合，从而使得每一聚应用树图网络建立了产品设计任务动态模型。主要工作是根据设类模块都能够独立或较为独立地进行设计，有利于在设计过程中计任务之间的联系，应用有向图和可达矩阵对设计任务进行耦合应用并行工程来缩短开发周期；(3)在每一个聚类模块内部应包聚类划分，并提出了层级优化算法，建立设计任务聚类层级关系。含尽可能多