快速研制系统体系结构及其评价研究

快速研制系统体系结构及其评价研究

唐唤清[1]2003年在《快速研制系统体系结构及其评价研究》文中研究说明高新技术武器装备研制和投入使用的速度已成为决定未来战争胜负的重要因素。论文在分析当前国际军事斗争对武器装备研制速度的要求和我国武器装备研制现状的基础上,提出了武器装备快速研制和快速研制系统的概念,系统地阐述了快速研制与快速研制系统的内涵与组成,建立了用于指导装备快速研制的体系结构模型,深入探讨了可用于装备快速研制的主要使能技术及其实现方案,并给出了一个应用实例。 快速研制的研究,其最终目的是在我国装备制造业实施快速研制系统。为此,论文提出了将现有研制系统转换为快速研制系统的结构化方法,并通过应用实例,对转换过程进行了详细的分析和说明。 现有研制系统转化为快速研制系统的效果,必须通过评价才能确定。论文通过建立系统的评价原则、评价指标及其权重和评价方法等,形成了对结构化方法评价的模式,并在此基础上开发出对结构化方法评价的原型系统。

李国喜[2]2005年在《快速研制系统、技术及应用研究》文中指出快速研制是针对新时期装备建设发展形势提出的一个新概念。目前国内在“快速研制”方面的研究还不多,是一项具有探索性的前沿课题。本文的主要研究内容和创新成果如下: 首先,针对我国装备研制现状,按照系统工程思想,建立了装备研制周期模型,探讨了采用工程技术手段实现快速研制的技术途径,据此定义了装备快速研制及快速研制系统的内涵,建立了装备并行研制模型,确定了快速研制系统的技术组成;以指导装备快速研制为目标,建立了快速研制系统体系结构,确定了实现快速研制的关键技术。 其次,根据我国装备系列化快速研制战略,提出了基于模块化的装备快速设计模型。本文在研究装备功能模块设计过程时,建立装备功能模块设计模型,研究了基于QFD的用户需求到技术需求的映射方法、功能层次模型建立及功能模块划分方法;在研究装备结构模块系列化设计过程时,研究装备基型结构模块的创建方法,建立了装备结构模块体系;在研究模块化装备组合设计过程时,建立了模块配置模型,研究了技术需求到模块特征参数的映射方法、基于形状特征的模块检索方法,为装备组合化设计奠定了技术基础。 第叁,面向装备快速试制,建立了装备基于成组技术的快速试制模型,提出了根据装备零部件模块主特征进行工艺优化的方法,将单件小批的试制件按其主特征进行工艺合批,避免了工艺工作的重复性和同类零件工艺文件的多样化;建立了融合MRPⅡ、JIT和网络计划思想的装备试制生产计划系统体系结构,研究了试制计划信息模型、基于MRP分解生成网络计划、网络计划优化、变更控制和计划执行与监控等关键技术,阐述的动态BOM管理技术、面向系列化配置的BOM模型以及从设计BOM到制造BOM的转化、单级BOM的生成及BOM的遍历算法。 第四,根据装备快速研制信息分析建立了装备研制全局信息模型;根据对信息交互、文档管理等方面的需求,提出了信息集成平台的体系结构,并对平台的文档管理技术、消息协作技术、工作流管理技术、安全管理技术进行了具体研究。本文所提出的信息集成平台能够实现研制过程中信息的统一存储与管理,并按照研制流程实现信息统一浏览与交互;能够高效率进行信息交互。系统具有良好的安全性能,且便于扩展与剪裁,能适应不同的应用需求。 最后,针对某装备的研制,应用上述研究成果,建立了一个快速研制系统,开发了装备模块化设计系统、装备试制生产计划系统和支持装备研制过程的信息集成平台,并对系统应用效果进行了对比分析。

史宪铭[3]2006年在《考虑设计迭代的快速研制系统任务可靠性研究》文中提出高可靠的快速研制系统具有加快武器装备研制、快速响应用户需求的重要特征。设计迭代是快速研制系统执行研制任务过程中影响任务可靠性的重要因素之一。考虑设计迭代时,快速研制系统任务流程可变,对资源需求也具有一定的随机性,因此需要建立新的任务可靠性评估参数和模型。针对设计与制造任务,本文分析了快速研制系统迭代过程的主要形式,研究了考虑设计迭代的快速研制系统任务可靠性建模和分析技术。首先,面向快速研制系统任务可靠性评估的需求,提出了快速研制系统的可靠性参数。其次,研究了不考虑资源冲突情况下的快速研制系统任务可靠性评估问题。在研究发生单个设计迭代的快速研制系统任务可靠性计算方法的基础上,对于可能发生多个设计迭代的情况,从发生故障引起任务延迟的角度,提出了时延网络及其任务可靠性的二次BDD算法。该算法将设计迭代造成的时间延迟归结到返工原因点,简化了求解难度。第叁,研究了考虑资源冲突情况下的快速研制系统任务可靠性评估问题。采用设计结构矩阵描述任务过程中的设计迭代,提出了基于Markov排队网络的快速研制系统任务可靠性模型,并给出了系统任务可靠性参数计算方法;分析任务接受策略对任务平均等待系数的影响,提出了快速研制系统接受任务策略分析模型,应用该模型分析得出的任务接受策略可以使企业期望收益最大。第四,在设计流程复杂、设计迭代相互关联、任务时间服从一般分布等情况下,难以建立有效的解析模型,对此论文研究了快速研制系统任务可靠性的仿真模型。针对构建快速研制系统的仿真对象问题,提出了基于多Agent的快速研制系统可靠性复合仿真建模方法,增强了仿真模型的智能性;在此基础上,针对制造任务,将Petri网嵌入到GERTS网中,提出了用于快速研制系统制造任务可靠性仿真的EPN-GERTS模型,简化了建模过程,同时也能考虑任务之间的资源冲突;针对研制任务,提出了用于快速研制系统研制任务可靠性仿真的改进GERTS模型,该模型可以描述设计迭代过程的动态运行特点,使仿真结果更加准确。最后,设计开发了快速研制系统可靠性建模分析与仿真软件,在软件设计中考虑了设备寿命状态对系统任务可靠性的影响,克服了以往仿真中假设是新设备的缺陷。论文结合某型发动机的快速研制系统,进行了应用研究。

丁婧[4]2011年在《功能层面的教育信息化评价标准研究》文中认为标准的科学制定及合理使用是实践工作顺利开展的重要保障,而开展标准理论研究则是标准制定及实施科学性的前提保证。通过对教育信息化工作的考察,发现该领域内存在着大量的标准及规范性文件,扮演着引领、指导和规范教育信息化建设的重要作用。但是,由于标准理论研究的缺失,导致该类标准文件在规范相应建设实践的同时,自身的建设却并无规则可言,表现出朴素、随意乃至某种程度的混乱。这种现象导致了教育信息化工作长期以来重建设轻应用,因而无法充分发挥其促进教育现代化的作用。本文提出功能标准这一概念,希望通过论证功能标准在规范教育信息化应用方面的价值,引起业界对功能标准思路的关注,从而促进教育信息化工作重点从建设走向应用。本文使用文献研究法,通过借鉴与信息化、评价、标准相关的理论,包括系统评价理论、教育评价理论、信息化评价理论、标准化理论、信息系统理论,完成关于功能标准的学理分析。本文从功能标准思想的产生开始讨论,在对其重要性及价值的论证过程中加深对功能标准的理解,从而形成对功能标准概念、特征等的深入理解。首先,通过对系统评价理论和教育评价理论中标准分类及职责标准的分析,结合教育信息化领域特点,提出功能标准是职责标准在教育信息化领域内的准确描述。然后,根据标准化理论和信息化评价理论分析教育信息化标准系统,指出在标准系统中条件标准、功能标准、绩效标准构成自下而上的层级关系,功能标准处于承上启下的中间层,占据着重要的地位。再通过信息系统理论分析教育信息化工作对标准的动态需求,使得功能标准在现阶段教育信息化工作中存在的价值进一步得到确认。最后,在对功能标准的理解逐步深入后,综合运用多种理论,对功能标准的概念、特征、定位、作用、形式等进行论证。在文章的最后,介绍了一个针对基础教育管理信息化系统的实案,以更加清晰地说明本文思想的生成、发展及落实的过程。通过本文研究,功能标准的概念、特征、定位、作用、形式得到初步确定,功能标准的价值得到确认。

梁亮[5]2008年在《快速响应制造系统产品开发过程可靠性评估与优化方法》文中提出快速响应制造系统是基于“快速响应”原理,面向快速多变的市场需求而提出的。提高产品开发过程可靠性对于缩短产品研制周期,保障系统的快速响应能力具有重要的意义,本文针对快速响应制造系统的产品开发过程开展了可靠性分析建模与优化方法研究。首先,在柔性制造系统等先进制造系统可靠性研究的基础上,提出了快速响应制造系统可靠性的定义以及系统可靠度的计算方法;在此基础上针对产品开发过程,通过对任务过程的分析提出了系统可靠性建模的思路和方法;针对负指数分布在可靠性建模中的局限性,基于PH分布开展了产品开发过程可靠性建模研究,考虑研制时间服从任意分布的情形分别建立了串行、并行以及重迭关系的产品开发过程可靠性模型。其次,考虑设计迭代的影响,开展了产品开发过程可靠性评估与优化方法研究。在可靠性评估方面,通过对考虑设计迭代的任务过程进行分析,提出了任务阶段的划分方法;在此基础上,分别针对研制时间服从负指数分布和任意分布的情形,以及设计迭代参数随迭代次数变化的情形进行研究,基于多阶段Markov过程建立了快速响应制造系统产品开发过程可靠性模型。在可靠性优化方面,针对产品开发过程规模增大时,优化模型求解中出现的NP-hard问题,提出了将Markov过程与基本蚁群算法相结合,基于混合蚂蚁群算法对可靠性优化问题进行建模求解,实例研究说明了该方法能够解决大规模产品开发过程的可靠性优化问题,为产品开发过程优化提供了有效的手段和方法。第叁,针对快速响应制造系统同时承担多个研制任务的情形,从系统可靠性评估与收益综合优化这两个方面开展研究工作。针对产品开发过程多任务可靠性评估问题,考虑设计迭代和多任务下资源冲突的影响,采用排队网络对产品开发过程进行描述,考虑研制部门有单个小组和多个小组的情形分别建立了可靠性评估模型。针对收益综合优化问题,在系统多任务可靠性建模分析的基础上,以系统接受的最大任务数量为优化变量,以系统收益最大为目标建立了优化模型,并基于半开排队网络模型对优化参数进行建模求解。实例研究与敏感性分析说明了可靠性模型和优化方法为评估多任务下产品开发过程可靠性,分析系统薄弱环节,进而改进系统,提高系统收益提供了理论方法和优化策略。第四,针对重迭关系的产品开发过程开展了可靠性评估方法研究。考虑设计迭代和研制任务完成时间服从随机分布的情况下,提出了设计迭代参数的表示方法;通过任务过程分析,提出了任务阶段的划分方法,采用Markov过程方法建立了产品开发过程可靠性评估模型。最后,基于仿真方法开展了快速响应制造系统可靠性评估方法研究,结合可靠性解析建模的理论研究成果进行了系统可靠性分析软件的设计与开发工作,并针对实际需求开展了应用研究。

黄卫东[6]2009年在《多型号产品协同设计管理及其若干关键技术研究》文中研究指明面对复杂多变的市场环境,企业需要创建持续的竞争优势。需求驱动的管理、不断创新的产品,是企业核心竞争力的关键,而整合这些要素需要快速响应的产品设计管理体系。以信息技术为支撑,迅速把握复杂多变的市场需求,构建应对多型号产品设计需求的柔性过程管理机制;通过有效的门径管理制度,对多型号项目进行抉择和优先级分配;通过资源管理,提升企业整体的产品研发效率;通过有效的知识共享和知识重用,改善多型号项目管理中的产品设计周期、设计成本和设计创新性。结合某大型研究所并行工程背景,论文研究了多型号产品协同设计管理中的若干关键技术,包括产品协同设计管理的柔性过程建模、多型号产品协同设计项目的门径管理和资源管理、基于环境感知的产品设计知识管理等,给出了基于柔性工作流的多型号产品设计管理系统的原型(Flexible Workflow Product Design Management System, FWPDS)。论文主要研究内容如下:⑴提出了多型号产品协同设计管理框架,给出了原型系统实现。结合企业(研究所)产品设计的持续性和多型号并存等特点,针对多型号产品研发中的异步、协同、组合管理和知识重用等问题,提出了产品协同设计管理框架,框架包含四个层次:产品战略规划;以产品设计为中心的柔性流程管理;以项目为中心的资源调度组合管理;以知识共享和重用为基础的设计知识管理等。在此基础上,引入面向服务架构(SOA)和工作流引擎技术,完成产品协同设计管理框架的企业部署、配置和资源平衡,构建了具有良好集成性和重用性的FWPDS原型系统。⑵提出了基于变结构Petri网的产品设计动态变更算法。多型号产品协同设计过程建模,不仅需要解决流程的表达和性能分析,而且要解决应对流程适应性的过程柔性。据此,在对产品协同设计过程映射进行表达,柔性流程进行描述的基础上,探讨产品协同设计任务的并行性以及并行任务的分解与分配方法,运用基于设计结构矩阵DSM的设计任务规划、任务排序、任务解耦算法,解决了并行递进迭代的产品设计问题。针对多型号产品协同设计的柔性,拓展了基于变结构Petri网的柔性过程建模技术,并结合产品设计过程中的动态变更,提出了基于变结构Petri网的产品设计动态变更算法。⑶提出了基于能力调度和任务委派的多型号项目管理资源调度算法。从企业研发的整体绩效出发,针对多型号项目管理中的抉择控制、优先级分配和资源动态调度等问题,引入基于资源能力配置和动态调度的门径管理技术,运用基于期权定价理论的决策树方法进行项目评价。研究了产品协同设计中多型号项目的集成资源管理模式,其主要内容包括:资源分配管理、资源能力计划和项目资源需求计划管理。针对多型号项目之间的资源调度,在定义序偶、行偶及其亏值概念的基础上,提出了基于能力调度和任务委派的多型号项目管理资源调度算法。与传统算法相比较,随着项目和任务节点数的增多,有更佳的时间性能和优化结果。⑷提出了基于知识需求的产品设计知识检索算法。针对产品设计过程中的知识共享和知识重用,阐述了产品设计知识获取和知识共享研究中存在的问题,研究了设计知识的组织及领域知识的本体表达。结合知识情境,引入用户轮廓的描述方法,用于有效描述用户(设计人员)的个性化信息需求。通过ART-2神经网络机制,对设计案例进行多级组织,提出了基于案例推理(CBR)的知识检索算法,并通过应用实验,验证了该算法的实用性和有效性。

《中国公路学报》编辑部[7]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中研究说明为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

李婷婷[8]2006年在《面向快速响应的模块化制造关键技术研究》文中指出为实现制造系统的可重构,以快速响应多样化的武器装备制造需求,对制造设备的模块划分、模块重构、可重构性评价、重构特性分析等问题进行了深入研究。具体内容如下:⑴分析了装备快速响应的需求,阐述了模块化制造的内涵,并引出模块化制造的主要技术手段,给出了面向快速响应的模块化制造总体方案;⑵引入基于功能-行为-概念结构的模块划分方法,以实现制造装备模块划分,并建立了模块与模块族的物元表述模型;⑶采用QFD方法实现用户需求到技术需求的映射,并建立了基于技术需求的期望物元模型,给出了基于模块的制造装备重构算法;⑷提出了考虑经济、性能因素的模块可重构评价指标,引入基于信息熵分析的权重分析方法,建立了制造装备可重构性的评价算法;⑸建立了模块结合面的M-B分形模型,分析了模块结合面的接触变形,考虑模块重构中的往复磨损,给出了模块重构对结合面粗糙度和刚度的影响;⑹基于以上研究成果,设计开发了一套支持模块化制造的原型软件系统,并给出了初步应用效果。

李斌[9]2005年在《基于构架/构件复用的开放式数控系统研究》文中进行了进一步梳理现代数控技术集机械、控制、计算机等科学技术于一体,除系统性能的高速高精运动控制要求外,体系结构的开放化是其主要发展方向。结合国家“十五”重点科技攻关项目,本文对数控系统开放式体系结构的相关问题进行了研究。 本文的思想基础是以抽象的面向数控领域的构架模型及其演化来实现数控系统结构的开放性,并以合理的风格来约束这种构架的建模。研究工作的思路是以领域工程方法为指导,按照特定构架风格对数控领域模型进行映射,从而建立领域内开放式数控系统的构架模型,然后根据实现环境及应用需求对之实例化,由此形成实际应用系统。主要研究内容包括以下几个方面: 1.研究了国内外开放式数控系统的现状、各种观点、若干典型结构和发展趋势;对具有代表性的 OSACA 模型的基本原理、参考结构和通信子系统进行了剖析;指出了目前开放式数控系统研究存在的主要问题。 2.在开放式数控系统研究中引入领域工程思想和基于构架/构件的软件复用技术,研究了数控系统软件可复用性和数控系统开放性的关系,指出两者在时间、平台、应用叁个维度上的一致性,从而揭示出开放性和可复用性是数控领域中一个问题的两个方面;论述了构架和构架风格在开放式数控系统全生命周期中的重要指导作用,提出满足开放式数控系统要求的层次总线构架风格,由此可简化系统的模块间通信、任务间同步控制和并发处理,且使系统易于配置和结构演化,从而有效实现系统的开放性。 3.分析了开放式数控系统的功能需求并建立领域功能模型,将该模型按层次总线风格进行映射,从而形成一种开放式数控系统构架模型;研究了该构架模型的层次总线结构、总线及构件间通信、系统内部网络通信的实时性和容错性问题;研究了基于层次总线的构架演化、元构件获取、以及实际应用系统的生成过程与配置方法。 4.调度算法是影响系统开放性、实时性和运行性能极为重要的因素,它与系统构架密切相关。从周期性和实时性角度对数控系统任务进行分类, 分析了几种典型的多任务操作系统的调度原理,指出这种环境下数控系统任务调度的关键问题:①缺乏对系统开放性的支持;②易于引起数据流阻塞。为此,提出基于贪心(greedy)选择策略的二级调度算法,该算法可对各任务输出数据缓冲区进行动态平衡,并能在 Windows2000/XP 和 VxWorks 环境下有效运行。 5.研究了开放式数控系统领域实现的相关问题。给出了复用库中构件的实体─关系模型,通过对开放式数控系统构架和构件分类方法的研究,提出基于刻面(facet)模式的数控系统构件分类的 BNF 范式,该范式可充分体现构件与复用相关的特性,适应构件复用库的发展;研究了构件检索、匹配和评价的相关问题;给出基于复用库的应 I<WP=5>用系统实现过程模型;研制了相关开发工具,由此建立开放式的应用系统开发环境原型。6.对高速高精运动控制相关技术进行了研究:①提出数控系统多任务异步处理、运动预测与插补回溯方法,可实现微程序段精加工时的高速平滑运动。②为处理巨量密集微线段 NC 代码程序,采用内存文件映射和索引技术,使 NC 代码的读取和解释时间大大缩短。③为提高重复轨迹加工的运动精度,提出了一种新的误差逼近计算与自学习补偿方法。7.基于上述工作并为验证之,研制了一个开放式结构的数控应用系统原型。

参考文献:

[1]. 快速研制系统体系结构及其评价研究[D]. 唐唤清. 国防科学技术大学. 2003

[2]. 快速研制系统、技术及应用研究[D]. 李国喜. 国防科学技术大学. 2005

[3]. 考虑设计迭代的快速研制系统任务可靠性研究[D]. 史宪铭. 国防科学技术大学. 2006

[4]. 功能层面的教育信息化评价标准研究[D]. 丁婧. 南京师范大学. 2011

[5]. 快速响应制造系统产品开发过程可靠性评估与优化方法[D]. 梁亮. 国防科学技术大学. 2008

[6]. 多型号产品协同设计管理及其若干关键技术研究[D]. 黄卫东. 南京航空航天大学. 2009

[7]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017

[8]. 面向快速响应的模块化制造关键技术研究[D]. 李婷婷. 国防科学技术大学. 2006

[9]. 基于构架/构件复用的开放式数控系统研究[D]. 李斌. 华中科技大学. 2005

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