汪大勇[1]2008年在《基于P2P构架的分布式协同设计系统研究》文中指出复杂产品的设计是一个运用多领域知识的成果。并且全球化的竞争也要求企业必须在“无法预测的持续、快速变化的竞争环境”中加快新产品开发的进度、缩短研发周期。所以在信息技术高度发展的今天,如何在计算机的辅助下,将多学科领域内的设计知识有效结合起来,以便能够以更短的时间向市场提供具有更高质量、更合理成本、更好服务和更环保的产品,从而保持并扩大竞争优势,是产品成功设计的关键所在。本文研究Internet环境下基于P2P技术的分布式协同设计系统,主要研究的内容及成果涉及以下几个方面:本文首先对分布式协同设计的内涵、工作模式和功能需求等进行了系统的分析和研究;并在此基础上提出基于P2P技术的协同设计系统的体系结构;最后对协同设计需要解决的一些关键技术进行了分析。体系结构是协同设计研究的重点。目前存在的分布式结构、Web结构虽然可以实现信息共享,但是还不能完全满足知识共享和智能化的要求。P2P架构符合智能设计、分布式设计的需要,但其构建方法、设计机制、表现形式和实现手段尚存不足。论文针对协同设计缺乏系统构建的理论指导和开放性、智能化程度不足等问题,提出一种基于P2P技术的协同设计系统开发方法和流程,建立开放式P2P智能协同设计框架。基于P2P技术的协同设计系统为多学科专家的协同工作提供了一个能够“虚拟同地”工作的共享设计环境。而基于资源调度的协同产品开发工作流技术是协同设计系统中的关键技术。本文分析了协同设计系统产品开发中的工作流管理系统需求和传统的工作流模型,提出一种协同开发环境中的完全分布式工作流管理系统体系结构。分布式协同设计过程建模与传统的设计过程建模相比,具有其独特性,但也有其复杂性,因此冲突是协同设计中不可避免的问题。本文从分布式协同设计过程建模问题出发,分析分布式协同设计过程建模的基本方法,针对分布式协同设计特点,运用Petri网对冲突过程进行建模,并建立了分布式协同设计系统中设计冲突的管理机制。复杂产品的协同设计过程从某一方面讲是多个主体对实体结构参数及其组合关系的配置和优化。论文针对分布式协同设计系统中的任务调度问题,利用满意优化和遗传算法的特点,提出基于满意优化结合遗传算法,面向分布式协同设计系统中的任务分配和优化算法,利用它对组合优化问题所具有的抵御“组合爆炸”的能力进行任务调度求解,最终得到最优或满意的任务调度序列。最后,通过实例验证了本文的主要研究成果。这些研究成果的实施可提高企业在复杂多变竞争环境中的竞争能力。
谢阳生[2]2010年在《大都市森林及绿地资源监测信息协同技术体系研究》文中指出大都市是社会经济发展到一定阶段的产物,我国近几十年来大都市数量有了巨大的增长,同时每个大都市的规模也在持续扩大。大都市普遍具有人口高度聚集、工业高度集中、交通拥挤、环境污染危害严重等特点,森林和绿地作为维护生态环境的重要自然基础设施,对大都市来说尤为重要。因此管理好森林和绿地越来越成为大都市经济和社会发展的重要保障措施,以获取森林和绿地资源信息为目标的森林和绿地资源监测也越来越受到重视。本研究在查阅大量国内外森林及城市绿地资源监测、协同信息系统研究以及城市生态建设相关学科文献的基础上,以国内外森林及城市绿地资源一体化管理研究成果为基础,综合森林经营管理、城市绿地规划设计、生态学以及信息科学等理论,针对当前国内大都市存在的森林及绿地资源管理分离、监测技术体系不统一、森林及绿地资源数据不能全面反映生态环境状况的问题,采用比较研究法、系统整合法等研究方法,从理论、技术方法和实践叁个方面对森林及绿地资源监测信息协同进行了研究和探讨。提出了大都市森林及绿地资源监测信息协同体系,并在北京进行了实证研究。取得了以下四个方面成果：1)提出了大都市森林及绿地资源监测信息协同的概念,即：协调大都市森林资源监测和绿地资源监测这两个对象,以信息的集成为手段,建立相应的协同机制,共同完成资源监测。认为大都市森林及绿地资源监测信息协同可以从指标体系、区划、调查、更新以及应用与服务五个环节来进行研究。2)在对森林资源监测和绿地资源监测业务过程进行梳理的基础上,分析了监测业务中需要解决的业务协同、部门及人员协同、数据协同问题,并分别从五个环节进行了协同关系和协同问题的阐述：a)指标体系,两者在监测尺度、监测内容、监测目的、监测方式上均有不同,两个指标体系分别有一致、包含、相关、重迭、交叉、互补、不完全、独有的关系b)区划,大都市森林资源与绿地资源由于管理分离,区划各自进行,加上所使用的数据的精度和尺度问题,造成区划范围的重迭或缝隙；c)调查,两套调查体系的运作方式不同,调查独立开展,之间缺少信息共享,调查的技术手段和方法差异,导致信息的协调度差、综合性有局限；d)更新,两个监测体系在更新数据来源、更新时间、更新手段和技术标准的差异,以及更新涉及的部门和人员的复杂性,导致更新数据的不一致；e)应用与服务,两个监测在应用与服务中提供的服务接口不一、服务质量不同、服务内容有交叉和重迭。3)构建了大都市森林及绿地资源信息协同模型及体系。协同体系由协同元素层、协同机制层和协同实现层构成。协同元素层是信息协同实现的基本元素,包含数据、业务、部门及人员等,协同机制有共享机制、约束机制、流程协同机制、角色协同机制以及评价机制。并在此基础上,对指标体系、区划、调查、更新、应用与服务五个环节分别进行了协同模型的构建,实现各环节的信息协同,进而实现大都市森林及绿地资源信息的协同。4)分析了大都市森林及绿地资源监测信息协同系统的用户和主要功能,提出了基于SOA的系统架构,将系统分为客户应用层、应用支撑层、协同服务层、数据资源层、基础设施层五个层次；具体分析了与系统实现相关的关键技术,包括监测业务流程协同技术、监测信息协同安全与访问控制技术、区划数据完整性约束技术以及监测信息协同系统智能客户端设计。通过在实验区北京市进行开发搭建形成系统,整合了森林资源监测和绿地资源监测的业务,实现了协同关键技术,为各级监测部门监测信息协同工作的开展提供工具,为北京市森林和绿地资源监测服务。本研究的主要贡献包括：1)首次以大都市森林及绿地资源共同为研究对象进行监测信息协同的系统性研究。截至2010年3月的文献检索结果显示：对大都市森林及绿地资源监测信息协同技术体系的系统研究,本文尚属首例。2)从协同目的、协同对象、协同内容以及协同特点等各个角度全面地解析了大都市森林及绿地资源监测信息协同内涵,初步奠定了大都市森林及绿地资源监测信息协同的基础理论。3)构建了指标体系、区划、调查、更新、应用与服务五个关键业务环节的协同模型,并提出了大都市森林及绿地资源监测信息协同体系架构。
苏铁明[3]2003年在《计算机支持的协同设计框架及若干关键技术研究》文中研究指明产品是企业的生命，产品开发是推动企业发展的动力。现代企业的产品开发活动不仅具备创新性和智能性，而且具有群体性和协作性。复杂产品往往是由分布在不同地点，具有不同领域知识的多个企业或部门共同完成。随着计算机和互联网的发展，信息表示、交换、共享效率的重大变化，计算机支持的协同工作(CSCW)出现并得到飞速发展。CAD也发生了有史以来的最大变革，从仅支持单用户的计算、绘图工具，发展为支持群体人人交互、共同决策的协同设计环境。协同设计加强了企业内部和企业间的交流与合作，充分发挥群组优势，提高产品开发效率，增强企业竞争能力。 本文针对企业的实际特点，围绕协同设计系统的基本架构、协同智能设计、协同产品信息模型的建立和产品数据交换方法，以及协同设计内嵌视频会议系统的开发、信息安全等协同设计系统的关键问题展开了理论和应用方面的研究。并在此基础上实现了一个叁维模具协同设计原型系统。本文的主要研究内容和成果如下： 1)研究了协同设计系统的体系结构及协同设计的工作机制 针对协同设计的特点，提出一种多Agent协同设计体系结构的构建方法和流程，并采用组件技术构建了一个智能多Agent协同设计系统框架，支持Web和分布式环境，具有高度柔性和开放性，便于系统的自治和管理；提出了Agent的分类、结构，和相应的通讯方法。研究了多Agent协同设计机制，设计任务的分解原则，Agent之间的协调与协作方法，以及学习和适应等关键问题。并提出一种基于Agent和成组技术的top-down设计方法，有效的满足了协同设计的要求。 2)研究了协同产品信息模型 提出协同设计的产品模型既要面向结果也要面向设计知识和面向设计过程的建模思想，产品模型中除包含设计结果数据和设计规范、设计约束等知识内容外，还要面向过程包括历史管理等信息，以便协作者相互理解。也使参与设计工作的Agent在协作设计产品模型支持下，可以具有自治能力进行协同工作。由此提出一种层次化协同产品信息模型，着重研究了协同设计信息、特征和参数化技术。利用特征建立的各设计领域特征并存于产品模型中，利用协同信息相互关联，满足了并行协同设计的需要。基于设计约束理论，提出一种基于关系的参数化方法，利用关系建立设计之间、设计者之间的联系，设计中包含设计者的思想。提出快速局部求解方法，满足了协同设计中模型频繁修改、更新的需要，并结合特征造型技术形成叁维特征参数化方法。 3)提出了基于XML的协同信息交换方法 利用XML的平台、数据库、应用无关性，良好的数据自描述、查询和局部更新能力，建立了一种协同信息交换方法。该方法支持协同设计中的产品数据交换和协同感知，针对机械领域实现了基于语义的协同造型，极大的减小了同步设计时时的网络传输量；保留了设计的历史，便于设计的重建和设计者之间的相互理解；配合协同感知Agent便于实现不同粒度的协同感知。 4)构建了协同设计环境中的媒体会议系统 根据协同设计环境中多媒体通讯的结构和特点，利用JMF构建了跨平台多媒体会议系统，支持多种编码标准、网络协议，可以嵌入协同设计环境，感知其变化；利用Agent检测网络状况，协商编码方法、网络传输协议，支持动态方法切换，提高了其柔性。 5)提出一套经济可行的协同设计安全模型 人连理一「人学博卜学位论文 针对协同设计环境存在的安全问题，利用角色进行权限管理;LDAP实现用户信息统一管理;不同应用情况下，vPN、SSL数据安全传输方式的选择:以及基于数字签字技术的设计结果分级签字审核方法。
周剑[4]2011年在《基于综合集成法的复杂产品协同设计若干关键问题研究》文中提出复杂产品设计涉及不同领域、不同层次、不同类型的知识,一般采用多领域协同设计模式。由于复杂产品在国防军工及国民经济领域有着重要应用,因此提高复杂产品设计效率,对于国家安全及经济持续发展有着重要意义。综合集成法是我国科学家提出的处理复杂系统问题的有效方法,综合集成研讨厅是综合集成法的应用形式,其实质是将专家体系、知识体系、机器体系有机结合,把各种学科理论与人的经验、知识结合起来,共同用于复杂系统相关问题的处理。本文以大型武器系统及流程工厂设计为背景,研究利用综合集成法提高复杂产品协同设计效率的模型、方法。通过构建兼有群体研讨、项目管理、协同决策、叁维可视化等功能的面向复杂产品协同设计的综合集成研讨厅,为设计专家提供全过程的、统一的协同平台。分布在不同地点的设计专家并行进行设计活动,在各个设计关键阶段利用该研讨厅进行设计任务调度,进行设计信息共享,进行设计方案的群体讨论,协同决策彼此相关的问题,协同进行设计结果的检查与修改,以达到缩短复杂产品设计周期、提高复杂产品设计质量、降低复杂产品设计成本的目的。论文首先以综合集成法为指导,建立了复杂产品协同设计过程模型及总体框架；然后研究了相关关键技术,即群体研讨中共识分析、项目管理中任务调度、协同决策中系统综合、叁维可视化中叁维校审；最后构建了研讨厅原型系统。本文主要成果包括：1.基于综合集成法的复杂产品协同设计过程模型及总体框架建立过程模型,将设计过程有效地表达出来,是协同设计的基础。针对复杂产品设计过程的特征,根据综合集成法,建立了一个以时间、粒度、并行度叁维分布的多层次复杂产品协同设计过程模型。该过程模型在时间维强调多阶段综合,在并行度维强调多专业综合,在粒度维强调分解与综合的迭代。在该过程模型基础上,结合专家体系、知识体系、机器体系,提出基于综合集成法的复杂产品协同设计总体框架。该框架中机器体系依靠知识体系中的知识给专家群体提供帮助,专家群体在机器体系提供的项目管理、群体研讨、协同决策、叁维可视化等支持工具帮助下,实现人机结合、多专业结合、多阶段结合的协同设计过程,以提高复杂产品的协同设计效率。2.支持专家群体研讨的共识分析方法实时、准确的了解当前研讨的共识状态,能够提高设计专家在研讨厅中的研讨效率。针对发散型研讨具有连续性、模糊性、复杂性等特点,提出了一种基于云模型与证据理论的共识分析方法。该方法利用云模型根据研讨信息间语义关系求取每条发言表达的意见;并利用证据理论根据某专家所有时刻发言表达的意见推理该专家意见；最后根据求得的各专家意见形成定性的专家意见分布图和定量的共识水平、关注水平。实例表明该方法能有效地分析出当前群体研讨的共识状态,促进共识的达成。3.定性与定量相结合的设计任务调度方法设计任务调度在时间上、质量上对复杂产品协同设计有着重要意义。针对在复杂产品协同设计过程中任务调度存在的问题,建立了定性与定量相结合的调度模型,提出了基于案例推理的任务设计时间估算策略以及基于遗传算法的模型求解策略。调度模型通过引入调度主、客体的隐性知识,综合考虑定性指标与定量指标对协同设计的影响；时间估算策略以设计单元以往完成任务的信息为依据,提高了时间估算的合理性；模型求解策略能够保证搜索空间的完全性,在满足任务间约束的前提下,快速求得最优调度。实例结果表明,该方法是有效的,它能缩短设计周期,提高设计质量。4.人机结合的系统综合方法系统综合实质上是一个面向方案组合优化的决策过程。针对复杂产品协同设计过程中系统综合存在的方案组合量大、评价体系复杂、综合效率低等问题,提出了人机结合的系统综合方法。首先基于AHP法由定性到定量的构建系统评价指标体系,然后基于交互式遗传算法,将定性与定量相结合的综合评价作为适应度进行各项遗传操作,在多次迭代中进行方案整体筛选。实例表明方法能大幅提高系统综合效率。5.计算机支持的多专业叁维校审改进方法校审实质上是一个冲突发现及冲突解决的过程。利用计算机进行叁维校审不但可以使校审人员身临其境的对设计结果进行检查,以提高设计错误及设计冲突的发现率,还可以利用计算机的强大计算能力进行自动、半自动检查,以降低校审人员的工作强度,缩短校审时间。然而多专业叁维校审中,存在信息结构异、类型多、数量大与计算机性能有限之间的矛盾。为了在普通PC机上实现多专业叁维校审,提出了场景树与属性树相结合的信息模型以及基于可编程图形管线的复杂场景多分辨率绘制方法。信息模型不仅能对来自不同CAD系统的信息进行统一组织,还能优化信息查询速度。多分辨率绘制方法能够在保证绘制质量的前提下满足大规模复杂场景漫游的实时性要求,且预处理时间极短并无需额外硬盘空间。实例证明了该方法的有效性和实用性。
蔡长青[5]2007年在《基于多智能体的交通控制与交通诱导协同理论和方法研究》文中认为交通管理在城市交通问题治理中十分重要,其目的是提供一个畅通、有序的交通环境。建立智能交通管理系统,广泛应用科学技术手段,全面提高管理水平和管理效益,是解决当前道路交通拥堵、事故频繁发生和环境污染严重的有效途径。在交通管理实施中涉及到很多管理策略的制定,包括交通诱导和控制策略的制定。由于交通系统本身的复杂性,在交通管理中涉及的决策数据的信息量巨大,完全依靠人工来完成城市交通控制和诱导策略的制定存在很大困难,难以实现。基于多智能体的智能决策支持技术的出现,可以满足交通管理中的决策需求。本文深入剖析交通控制与交通流诱导系统的运行机理,在现有的相关研究中,着重对比较先进的多智能技术和智能决策理论在交通控制和诱导协调中的应用进行了深入的研究。提出了将多智能体理论和智能决策理论相结合应用在交通协调控制之中,建立一种交通管理决策的模型,并分析了其实施的方法,更好地实现交通控制和诱导,为城市交通拥挤问题的治理提供了一个良好的尝试,为更好的解决现有交通拥挤问题,寻求区域交通优化的控制提供了理论基础。
孔建寿[6]2004年在《面向协同产品开发过程的集成管理技术研究》文中提出产品开发是创造社会物质文明的重要源动力，人类文明的进步又促进了产品开发方式的不断演变。计算机支持的协同产品开发代表了现代产品开发的发展趋势，它是信息化社会下群体协作方式多样性的一种体现，通过便捷的现代通信技术，扩大了协作者的交流广度和深度，使产品开发在时间、质量和成本等技术性能方面得到了明显的改善。因此研究和开发计算机支持的协同产品开发过程集成管理具有重要的理论意义和工程应用价值。 本文首先根据协同产品开发的特点和应用需求分析，在现有的协同产品开发环境基础上，提出了协同产品开发过程集成管理的一种体系结构，分析了该体系结构各项功能模块的作用，讨论了系统实现的关键技术，为全文的研究奠定了基础。 有效的协同产品开发过程管理是产品开发得以顺利进行的基础。本文通过对现有协同产品开发过程建模技术的分析，提出了协同产品开发过程的一种层次管理方法，并借助于项目管理和工作流技术建立了协同产品开发不同层次的过程模型。应用活动网络技术和基于层次对象的着色广义随机Petri网研究了不同层次的过程建模理论和技术，并给出了协同产品开发过程集成建模技术的整体解决方案及其实现技术。 结合层次过程建模理论，提出了协同产品开发组织结构的层次化描述，并通过组织、任务、资源、环境等实体建立了一种面向协同产品开发目标的集成产品开发团队组织建模的算法。在此基础上，进一步研究了该组织模型的优化方法，提供了协同产品开发组织的管理框架，分析了基于动态联盟的一种协同产品开发网络组织的实现技术。 产品质量是产品生命的源泉。本文将QFD的质量控制思想纳入到过程管理技术范畴。重点研究了基于扩展QFD技术的质量管理过程的实现技术，讨论了面向质量管理的过程优化方法。通过基于活动的质量控制要素定义，解决了面向协同产品开发过程的动态质量控制问题。并就协同产品开发全生命周期的质量管理提出了一个计算机辅助实现框架。 通过成本管理技术和过程建模理论的分析，提出了面向协同产品开发的成本管理系统功能框架，建立了协同产品开发过程的成本计算模型，探讨了面向不同成本对象的成本归集技术。此外，还从协同产品开发成本模型引入了基于成本的过程优化分析方法，给出了一个过程优化算法和成本信息和过程模型的集成技术，这为协同产品开发的成本管理提供了一种全新的解决策略。 为了实现复杂分布式协同产品开发过程的集成管理，本文提出了一个基于B／S摘要博士论文和CIS混合体系结构的过程集成管理系统框架，分析了系统结构中的主要应用功能配置和系统实现关键技术。最后，结合高压氮气贮罐产品的开发过程，说明了系统原型的主要应用功能。关健词:协同产品开发，过程管理，项目管理，工作流，集成产品开发组织，质量 功能配置，作业成本管理
裘炅[7]2004年在《MC-PDM与ERP集成环境下设计流程分布式协同管理的关键技术研究》文中认为大批量定制技术是现代制造的一种重要主导模式，与批量生产模式相适应的PDM技术，理所当然地迫切需要发展到大批量定制生产模式下的MC-PDM技术，PDM与ERP的集成环境也过渡到MC-PDM与ERP的集成环境，在该集成环境下为适应大批量定制的需要，要求集成设计流程，并进行协同管理，以实现快速客户定制、产品成组及合理分类、缩短设计和生产的周期及成本等需求。计算机支持的协同技术为企业的定制设计过程提供了技术使能，而构建支持协同的设计流程集成及访问控制，则是协同设计集成系统的基础。 本文结合国家“八六叁”高技术发展项目“面向大批量定制的协同商务和集成设计系统”(项目编号：2001AA412010)及浙江省重大攻关项目“大批量定制的产品配置管理技术的研究及其在电梯制造业中的应用” (项目编号：021101279)支持下，对支持协同的设计流程集成和访问控制进行了深入系统的研究和实践，从协同流程集成、协同图档管理、协同项目管理、协同资源访问控制和协同流程访问控制等方面构筑了支持协同的设计流程集成系统，并且将其应用于实际项目和多家ODM(Original Design Manufacturer)企业中，取得了较好的效果。 本论文完成的主要研究工作有： 第一章从计算机支持协同工作(CSCW)、协同设计、协同产品定义管理及协同产品商务四方面阐述了计算机支持协同工作技术及其在设计方面的应用。在重点综述目前协同产品开发以及协同设计访问控制相关研究现状后，总结出一些亟待解决的问题，针对这些问题，提出了协同设计流程及访问控制管理框架。概述了本文的研究意义和研究内容。 第二章建立了支持协同的产品开发流程建模与管理框架，将协同流程集成的相关内容(项目管理、产品BOM、组织、产品设计、配置设计、资源、商务业务过程等)分成四类：静态资源、应用系统、流程和知识，来构造协同流程的活动。将活动间的控制分基本型、发散型和聚集型叁类进行了详细描述。定义活动与控制之间、资源之间的关系，用来分析工作流的执行状态，并给出活动、控制和关系的形式化描述和图示。在此基础上建立了过程集成的工作流管理扩展模型。 第叁章提出了协同图档流程管理的模型，分析了协同图档流程的相关性操作和流程管理模式。协同图档流程管理是协同设计、文件管理、设计流程相结合的管理方式，通过定义图档文件集、文件关系和协同图档操作以及描述图档文件类型、图档文件版本，说明了协同图档流程模型；通过文件类型识别、协同图档文件操作规则和协同图档流程处理描述了协同图档流程的管理模式。 第四章提出了协同设计项目变更流程管理模型，分析了项目变更的处理过程。分析了当前分布式企业联盟的工程变更管理的不足，提出了企业联盟的协同设计项目管理框架，在此基础上设计了企业联盟工程变更集成模型，结合分布式产品数据管理定义了工程变更在BOM、项目管理、工作流管理中的相关信息，形式化描述了分散式资源的集成和企业间流程的集成过程。实现了资源优化的工作流集成和对冲突资源集的检测，并通过重组变更流程来达到变更处理的高效性。 第五章提出了应用特征码的基于角色的设计资源访问控制实现方案，用特征码表示角色、权限，特征码的合成即角色导出信息来表示角色间的继承关系。方案提供了角色授权、摘要角色继承、设计资源存取授权等方面的安全管理，考虑了系统动态变化时的处理方法，并扩展了对角色私有权限及多角色同时控制数据存取等情况的处理。在此基础上构造了一个基于角色的RBAC管理模型，给出了角色管理域的概念，每个角色可在其管理域范围内进行各种角色管理活动，有效实现了RBAC的分布式管理。为确保角色间的约束关系，模型中定义了一系列在进行角色管理活动时应满足的规则并对角色继承关系、用户一角色指派关系及角色一权限指派关系的管理进行了描述。 第六章提出了应用角色访问控制的协同流程授权模型，分析了协同设计流程的执行过程。构造了一个基于角色访问控制的协同设计工作流动态授权模型，模型形式化地描述了角色、用户、权限、任务单元、授权策略、授权约束等实体及其相互间的关系，提出将授权约束分为需求角色约束、需求用户约束、拒绝角色约束及拒绝用户约束，并在此基础上建立了授权约束的冲突检测规则。模型实现了授权流与工作流的同步，并通过授权约束的冲突检测确保了工作流的有效执行。 第七章以本文建立的支持协同的设计流程集成及访问控制为基础，开发了基于角色的协同设计流程集成系统，实现了协同工作流执行的监控、基于角色的工作流授权、个人工作流工作台、基于xML的流程处理和应用xACML的翔L工作流控制，取得了良好的应用效果。 第八章总结了本论文的主要研究内容，并对相关研究领域的发展前景提出了作者的看法。关键词:大批量定制;协同设计;工作流;流程集成;流程建模;协同图档流程;项目管 理;工程变更;基于角色的访问控制;约束;权责分离.11.
刘庄成[8]2016年在《车间布局与自动导引车系统规划协同设计方法》文中研究表明《中国制造2025》要求推进制造过程智能化,包括在重点领域试点建设柔性数字化车间,其中一个重要问题是柔性可重构制造系统。柔性可重构制造系统中的关键是如何实现其“柔性可重构”,这是一个引入关注的具有挑战性的前沿重要课题。针对该问题,本文进行研究并提出一种车间设备布局和自动导引车(Automatic Guide Vehicle,AGV)系统规划的协同设计新方法,它属于柔性可重构制造系统研究范畴。其中车间设备布局问题涉及设备布局、工序排序和AGV的装载及路径等；AGV系统规划涉及工序排序、设备分配(设备分群)、AGV调度和AGV路径优化等。可见其中任一个问题都存在众多耦合的影响因素,不仅如此,更重要的是车间设备布局和AGV系统规划二者存在密切关联关系,所以必须将二者集成,进而采用协同设计,将有助于满足实现柔性制造系统的“柔性可重构”要求。然而过去的相关研究由于车间设备布局或者AGV系统规划都很复杂,因此传统上将二者分别研究,虽然已取得丰硕成果,但是缺乏二者的集成。近年来有研究者采用分步求解方式研究二者集成。例如先求解车间设备布局,再求解AGV系统规划。这属于采用串行求解处理方法,优点是将二者集成,缺欠是属于非协同优化设计,难以满足其“柔性可重构”需求。目前存在急需解决的问题是在给定设计目标下,如何实现车间各区域的区域内设备的数量和型号调整(再分群)及其设备布局灵活调整,以及AGV系统规划灵活匹配。尤其重要的是如何实现各区域内部之内和外部之间的整体协调,以满足该制造系统由于不断变化的柔性可重构要求。与上述方法不同,本文探讨采用二者集成的协同优化设计新方法处理此问题。为此,本文提出一种车间设备布局与AGV系统规划协同设计新方法,目的是力求满足车间柔性可重构制造系统的“柔性可重构”要求。本文基本思想是从系统设计角度,将车间设备布局和AGV系统规划视为系统,首先将二者作集成,然后基于Bozer的区域式AGV系统方式,本文将车间划分为若干区域,将它们置于协同进化框架(Potter'sCC),将各区域作为子系统,采用协同设计方式求解。各区域内的设备的排序及其布局和AGV路径规划采用本文改进的合作式协同野草算法(Cooperative Co-evolution Fuzzy Invasive Weed Optimization algorithm,CCFIWO)和微蜂群算法(Cooperative Co-evolutionary Micro Artificial Bee Colony algorithm,CCMABC)求解,此外各区域内的设备型号和数量分配动态变化采用设备分群发生器处理,从而满足柔性可重构制造系统的“柔性可重构”需求。在理论研究上,本文设计问题属于一类车间或场所内设备布局与AGV系统规划的耦合系统协同设计问题；在应用前景上,本研究课题属于当前柔性可重构制造系统中存在的急待解决实际问题。论文的主要工作成果如下：(1)提出一类柔性车间设备布局和AGV系统规划集成的协同设计数学新模型。本文针对车间设备布局和AGV系统规划协同设计问题,分析二者之间的耦合关系,并对前人的非协同设计的相关模型进行对比分析,构建二者协同设计的数学模型。该数学模型给出了车间各区域内外部的设备排序及其布局和AGV系统规划之间,以及二者之间关联关系的数学描述,以及该设计的适应度函数表达式,以满足柔性可重构系统要求的设备及其布局的调整和AGV系统规划再匹配的数学描述,为该协同设计奠定基础。(2)提出了一种生产车间布局与AGV系统规划设计集成的协同设计框架。从系统设计角度,将车间设备布局和AGV系统规划集成。然后,基于协同设计框架,将车间中各区域作为子系统,各子系统相对独立并行进化。通过整体协调机制实现协同设计,利用算法求解获得车间设备布局与AGV系统规划协同设计方案。因此该框架有助于实现“柔性可重构”,并通过3个不同规模的算例以及实际工程背景的案例进行验证。(3)给出了本文基于协同设计框架的数学模型的求解算法,包括本文改进的合作式协同模糊调节野草算法(CCFIWO)和合作式微蜂群算法(CCMAB)。CCFIWO改进之处是算法引入模糊调节系数和交叉、变异和重生策略来改善个体生成,增强跳出局部最优和全局寻优能力;CCMABC改进之处在于其属于小种群,迭代速度较快。同时辅以精英个体池,以充分利用已有精英个体。上述两算法经案例验证。以上叁项内容验证,表明了本文协同设计方法的有效性。(4)开发了一种车间设备布局和AGV系统规划协同设计的系统原型,包括车间设备布局前处理与仿真模块以及布局设计模块,最后给出一个预研的设计实例。本文工作意义：本文的车间设备布局和AGV系统规划协同设计有助于实现其柔性可重构,提高生产率,降低车间内物料运输成本,提升企业效益。在理论上给出一种车间设备布局和AGV系统规划协同设计数学模型和框架及其求解方法,并提供一种车间设备布局和AGV系统规划协同设计相应软件原型。期望本文车间设备与AGV系统规划协同设计有助于满足柔性可重构制造系统的“柔性可重构”要求,也期望能为仓库、码头、机场等场合的设备布局和AGV系统规划协同设计提供参考。
姚刚[9]2016年在《基于BIM的工业化住宅协同设计的关键要素与整合应用研究》文中研究指明在信息技术巨大变革时期,工业化住宅发展存在瓶颈:信息化技术水平不高、工业化程度不够、产业化规模不足。如何利用基于建筑信息模型(BIM)工具的协同设计模式,提高工业化住宅开发过程中的综合运行效率,实现工业化住宅信息化、工业化、产业化发展的要求,是本研究的主要内容与目标。除了绪论和结论,论文分为叁个部分,分别为基础理论研究、关键要素研究、系统整合模式与应用方法。首先,论文的绪论部分通过研究现状的分析,提出研究的内容,并初步阐述研究的方法、关键技术和思路。接着,论文的第二章至第叁章对工业化住宅协同设计的基础理论作阐述:第二章对工业化住宅发展历程进行概述,对阻碍工业化住宅发展的原因进行分析,并指出其需要向制造业学习,工业化住宅设计模式需要转型——必须从线性走向协同,应该选择工业化住宅协同设计作为工业化住宅研究的切入点;第叁章介绍了协同设计的基本观点与发展脉络,明确了工业化住宅协同设计的定义与特征,并总结了工业化住宅协同设计的支撑技术;第四章是关键要素及其重要性排序部分:首先通过文献评论与专家访谈确定了影响工业化住宅协同设计的关键要素,然后运用调查问卷搜集关键要素的基础数据,最后对数据分析,得出影响工业化住宅协同设计的最重要的五个关键要素及其重要性排序,作为下一步研究的基础。该部分内容使得工业化住宅协同设计的研究有了坚实的理论基础。论文的第五章至第七章对工业化住宅协同设计的关键要素进行系统阐述:第五章在整体上搭建了一个全面的基于BIM的工业化住宅协同设计技术平台,制定了一个可扩展的基于BIM的工业化住宅协同设计实施框架,并给出切实可行的实施路线;第六章在总结工业化住宅协同设计冲突检测的具体操作方法的基础上,提出了基于BIM技术的工业化住宅协同设计的冲突消解方法;第七章明确了工业化住宅部品BIM模型库的构建原则与管理流程。该部分内容是研究的技术基础。论文的第八章论述了工业化住宅协同设计的系统整合模式:研究提出了基于BIM和IPD的工业化住宅协同设计的系统整合模式,解决了工业化住宅全生命周期的协同设计问题,既是对研究第四章的结论中关于"全生命周期的协同设计"这个关键要素的解答,也是对所有关键要素的整合研究。这种系统整合模式将工业化住宅协同设计的关键要素整合在一起,形成了一个完整的系统方法论。论文的第九章在分析工业化住宅协同设计的内容、目标、工具的基础上,系统性地归纳了基于BIM的工业化住宅协同设计的应用方法,旨在为工业化住宅项目的开发建设提供协同方法上的操作依据。最后是论文的结论部分,对研究工作做出总结,并对未来的研究工作进行展望。
何波[10]2006年在《模具协同设计与制造工作流程的研究》文中认为在模具设计与制造过程中,模具制造企业需要与其客户、模具材料供应商、外协加工企业进行密切地协作以完成一系列复杂的产品设计、产品建模、性能分析、模具加工与产品的配送等活动和任务。模具设计与制造过程普遍认为是一个典型的多企业间协作的过程。 本文首先通过对华南地区中小模具制造企业进行调查与分析,发现目前大部分中小模具企业在设计与制造过程中,仍然普遍采用电话沟通、出差面谈和基于Email、ftp等相对传统的方式进行交流信息。这些方式不仅效率低、成本高,而且已难满足客户对模具快速交货的要求。 针对中小企业传统的模具设计与制造过程中的现状与问题,本文在借用网络化制造和计算机支持的协同工作(CSCW)、协同产品商务思想的基础上,研究了商业着名的协同软件(PTC公司的Windchill ProjectLink),提出了ProjectLink平台支持下的模具协同设计与制造的动作流程和协同框架。在设计与制造的整个过程中实现了模具制造企业间的协作信息的交流。最后,基于ProjectLink的组成及功能,实例化了模具制造的工作流程,以及对外协作数据和协作过程的有效管理和模具企业、客户与制造企业等制造链集成。 本文的主要研究工作、内容和成果具体如下: 1.调查和分析了华南地区大量的中小模具制造企业; 2.确立了中小企业的模具制造工作流程; 3.构建了基于ProjectLink的面向模具制造企业的协同框架和动作流程; 4.部分地实例化了模具制造的工作流程,有效地管理和监控了协作数据、任务和活动。
参考文献：
[1]. 基于P2P构架的分布式协同设计系统研究[D]. 汪大勇. 西南交通大学. 2008
[2]. 大都市森林及绿地资源监测信息协同技术体系研究[D]. 谢阳生. 中国林业科学研究院. 2010
[3]. 计算机支持的协同设计框架及若干关键技术研究[D]. 苏铁明. 大连理工大学. 2003
[4]. 基于综合集成法的复杂产品协同设计若干关键问题研究[D]. 周剑. 南京理工大学. 2011
[5]. 基于多智能体的交通控制与交通诱导协同理论和方法研究[D]. 蔡长青. 吉林大学. 2007
[6]. 面向协同产品开发过程的集成管理技术研究[D]. 孔建寿. 南京理工大学. 2004
[7]. MC-PDM与ERP集成环境下设计流程分布式协同管理的关键技术研究[D]. 裘炅. 浙江大学. 2004
[8]. 车间布局与自动导引车系统规划协同设计方法[D]. 刘庄成. 大连理工大学. 2016
[9]. 基于BIM的工业化住宅协同设计的关键要素与整合应用研究[D]. 姚刚. 东南大学. 2016
[10]. 模具协同设计与制造工作流程的研究[D]. 何波. 广东工业大学. 2006
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