复杂产品

摘要： 新技术环境下复杂产品对数字化设计质量的要求不断提升,需要进一步提高建模的质量和效率,解决复杂产品虚拟样机多学科模型的一体化信息集成问题,以实现复杂产品系统设计及优化。本文以航天制造领域广泛存在的复杂产品为对象,对元模型、建模方法以及多学科建模过程进行研究与分析,将多学科优化设计与元模型建模方法相结合,建立了复杂产品的虚拟样机元模型,并构建了元模型与学科元模型的转换关系,形成了虚拟样机多学科建模优化设计方案。

摘要： 智能装配质量是复杂产品在装配过程中面临的一个重要问题,需要研究面向人机交互的复杂产品数字孪生装配模型以提升产品装配质量。在保证复杂产品装配模型安全和有效控制数据风险的前提下,设计的数字孪生系统依据物理产品装配各种数字化装配数据,构建数字孪生装配模型,并基于数字孪生AR技术生成复杂产品多视图动态,展示产品装配情况。提出基于Copula函数的装配过程质量优化方法,优化复杂产品装配质量。测试结果显示:所设计的模型能够完成复杂产品装配的AR多视图动态生成,评分结果均在0.90以上,具备良好的人机交互效果;能够实现船舶产品装配的实时管控,质量控制稳定性值均低于0.45。

摘要： 针对以往柔性综合调度算法均考虑正向调度,导致需要考虑目标工序的多紧前工序约束条件,难以合理安排相关工序进而影响产品完工时间的问题,该文提出一种基于逆序层优先的柔性综合调度算法。首先,提出逆序层优先策略,将各工序分配至逆序层待调度工序集;其次,提出动态拟长路径策略,确定各逆序层待调度工序集中工序的调度顺序;然后,分别提出设备选择策略和设备抢占策略以确定目标工序的加工设备以及加工时间;最后,提出基于完工时间翻转的调度方案转换策略,将逆序调度方案转换为正序调度方案。实例表明,和已有主流算法相比,该算法在不提高算法复杂度的前提下能够缩短产品完工时间。

摘要： 基于设计结构矩阵的工序耦合分析难以有效地解决复杂产品设计变更中工序关联解耦、设计再调整、设计资源再配置等多主体决策优化问题,且将主体作为完全理性行为人的决策优化理论与具体实践亦偏差较大。对此,提出了工序关联下考虑主体心理感知的复杂产品设计变更决策优化方法。运用前景理论构建以设计主体对工序重复执行和设计变更延期心理感知扰动最小为目标函数的复杂产品设计变更决策优化模型;采用工序与设计主体相结合的双层编码方法,提出了基于事件与周期的自适应多目标动态调度算法;最后,通过算例仿真的对比实验及结果分析,验证上述决策模型与方法在不同情况下的合理性和有效性。

摘要： 针对复杂产品关键质量特征特性识别中存在的数据高维度、小样本、不平衡问题,提出一种基于Bootstrap K-split Lasso(B-K-Lasso)的关键质量特征识别方法,并采用UCI数据库中的SECOM数据集进行仿真实验。结果表明:该方法能够有效识别复杂产品的关键质量特性,并且对不合格品的识别率显著提升。

摘要： 目的传统的产品模块化数学建模方法不能准确地对复杂产品模块化的参数进行识别,不能有效地完成复杂产品模块化数学建模。在人工神经网络的基础上,提出一种复杂产品模块化数学建模方法。方法利用一元线性回归方程建立曲线模型,通过回归方法识别复杂产品模块化的数据,用人工神经网络及线性加权组合法对复杂产品的数学模型进行求解,寻求复杂产品模块化的最优值,完成复杂产品模块化数学建模。结果实验结果表明,该方法可以有效地完成复杂产品模块化数学建模。结论验证了基于人工神经网络的复杂产品模块化数学建模方法较为有效。

摘要： 研发国际化背景下,我国复杂产品供应商被锁定在以发达国家为主导的全球价值链和研发体系中低端,从而限制了国内企业创新行为。基于逆向国际化理论、知识获取理论和创新行为理论,研究国内复杂产品研发网络逆向国际化程度对复杂产品供应商创新行为的作用机理。基于182家复杂产品供应商的有效样本数据,对提出的假设进行验证,结果表明:复杂产品研发网络逆向国际化程度与企业创新行为呈显著正相关关系,知识获取能力在上述关系间起中介作用。

摘要： 研究复杂产品协同研制供应链进度规划的风险问题。通过分析复杂产品协同研制供应链的属性特征,建立了供应链进度规划的风险因素序列集;针对风险评估中的不确定性,提出了基于模糊综合评估的风险评估方法;最后以某复杂产品协同研制供应链为例,验证本文方法的可行性和应用步骤。

摘要： 复杂产品装配过程中的现场技术问题直接影响其装配质量和效率,针对传统管控策略缺乏主动性和预测性等问题,提出了一种基于案例推理和词移距离的装配现场技术问题管控方法。通过对装配工艺设计和车间装配操作执行两阶段的业务流程进行集成,实现历史装配工序和现场技术问题的数据融合,并构建案例;在此基础上利用案例推理技术发现新工艺中潜在的问题,并利用改进的词移距离表征文本内容间的语义相似性。通过实例验证了所提方法的有效性和准确性,并开发了装配现场技术问题管控系统,应用于某卫星总装企业,为装配现场技术问题的管控提供了一种新方法。

摘要： 针对产品全生命周期管理系统中跨领域、跨阶段、跨层次的模型协同问题,提出一种基于数据模型的产品全生命周期模型关联优化技术。以航天产品后机身平尾系统为例,给出了基于复杂产品全生命周期信息模型的体系结构,并采用层次分析法研究了产品全生命周期信息模型间的关系。通过用数值来表征模型间关系的强弱,建立信息模型关系矩阵,并采用种群遗传算法对关系矩阵进行优化。根据优化结果,得出最优信息模型组合,从而提高基于模型的PLM系统的运行效率。通过实验验证了方法的可行性。

摘要： 数字孪生是实现物理信息深度融合的一个重要抓手,复杂产品设计和制造信息物理融合是其中最重要的环节,为最终智能制造的落地提供了有效途径.当前,针对数字孪生技术的研究与应用主要集中在车间运行和产品运维等方面,而将数字孪生技术应用于复杂产品设计与制造融合的研究较少.产品设计是智能制造的第一个环节,也是产生数字孪生体的第一个环节,研究基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发对实现后续的智能加工、装配和运维等具有重要影响.为此,分析了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发内涵,提出了基于数字孪生的复杂产品环形设计框架;基于所提出的框架,从需求分析、概念设计、个性化配置设计、虚拟样机、多学科融合设计和数据管理等方面,探索了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发中的关键技术;通过两个典型应用案例,展示了数字孪生关键技术在复杂产品设计制造一体化开发中的应用场景.

摘要： 针对复杂产品装配过程中质量管控时效性差、缺乏预测性等问题,提出基于数字孪生技术的复杂产品装配过程质量管控方法.通过构建物理车间、虚拟车间和车间生产管理系统协同工作的质量管控数字孪生模型,实现了装配过程质量数据的采集、分析与反馈,在此基础上利用Markov方法预测质量数据的未来状态.最后搭建了复杂产品装配过程质量管控平台,并通过实例验证了该方法的准确性,为复杂产品装配过程质量管控提供了一种新途径.

摘要： 为解决复杂产品领域本体规模庞大导致本体应用效率低的问题,提出一种支持复杂产品工程的领域子本体自动提取方法.该方法以用户标识的感兴趣节点为起始节点,采用节点相关度的概念替代本体节点之间的结构相似度来构建相关度矩阵,通过相关度迭代扩张更新相关度矩阵,提取相关度较高的节点,还原节点之间的关系后获得一种外扩型的领域子本体;在相关度迭代扩张方面,分别从本体的结构关系和约束关系2个维度进行启发式搜索扩张,并通过扩张因子实现相关度的逐级衰减;在相关度矩阵的更新方面,提出最大扩张和调和扩张2种机制.最后以机器人某领域本体为例对领域子本体的复杂度进行评价,同时给出了不同参数条件下文中方法提取领域子本体的规模和复杂度.

摘要： 本课题针对复杂产品在装配规划过程中较少考虑公差对装配过程影响的问题,提出面向装配规划的复杂产品公差建模与设计方法.基于新一代GPS(产品几何技术规范)标准体系，研究装配规划过程中公差信息的传递机理，建立装配层公差矢量模型，采用矩阵分析法研究全局参考框架下装配公差的灵敏度系数，实现带公差信息的装配过程模拟与仿真技术;建立复杂产品的精度预测模型及可控参数调整机制，研究装配规划过程中特征的方差贡献率分析方法、优化计算方法及满足产品功能需求和可装配性要求的装配公差优化分配方法;针对复杂产品装配中存在过约束和多间隙装配的问题，采用基于装配间隙空间的方法实现产品公差分析，在此基础上开发原型系统并进行工程实例验证。本项目所取得的研究成果有助于解决装配规划过程中的公差问题，促进装配规划研究的进一步发展，具有重要的理论研究价值和实际意义。

摘要： 为了解决复杂产品装配车间现场监控困难、信息展示的可视化程度低以及车间管理人员难以实时准确掌握现场实际装配情况的问题,引入工作流管理和图形可视化技术,构建了一个面向复杂产品的装配车间现场动态实时可视化监控系统,建立了系统的运行流程、体系结构和功能结构,并详细阐述了基于流程的动态装配数据实时采集、产品装配数据的统计与分析技术、基于集成看板的装配工位动态实时可视化监控、基于车间工位布局的装配现场可视化监控等关键技术.该系统以流程和工位可视化管理为核心,将车间现场工位布局和过程监控相融合,通过建立装配车间现场的多级可视化监控看板,实现了装配车间现场的动态实时可视化监控和现场需求的快速响应,推进了装配车间现场的无纸化和精细化管理.目前所开发的系统在某航天院所正式上线运行,应用效果良好.

摘要： 为了解决复杂产品装配车间现场监控困难、信息展示的可视化程度低以及车间管理人员难以实时准确掌握现场实际装配情况的问题,引入工作流管理和图形可视化技术,构建了一个面向复杂产品的装配车间现场动态实时可视化监控系统,建立了系统的运行流程、体系结构和功能结构,并详细阐述了基于流程的动态装配数据实时采集、产品装配数据的统计与分析技术、基于集成看板的装配工位动态实时可视化监控、基于车间工位布局的装配现场可视化监控等关键技术.该系统以流程和工位可视化管理为核心,将车间现场工位布局和过程监控相融合,通过建立装配车间现场的多级可视化监控看板,实现了装配车间现场的动态实时可视化监控和现场需求的快速响应,推进了装配车间现场的无纸化和精细化管理.目前所开发的系统在某航天院所正式上线运行,应用效果良好.

摘要： 为提高复杂产品装配工艺模型的通用性、准确性和完整性,提出了基于面向对象层次时间Petri网的装配工艺模型.该方法建立了包含装配资源、装配检验、时间、结构件和柔性件的完整装配工艺信息模型,描述了装配过程中涉及的静态和动态数据.通过分析三维装配工艺信息的数据组成,把装配信息从整体、局部再到细节进行不同层次的描述,建立了不同层级的面向对象Petri网子网模型,使用消息库所来解决Petri网子网间的通信问题,有效地降低了系统建膜的复杂度.最终给出了该模型的建棋流程,并以某轮武装甲车辆的动力舱吊装和轮毂装配过程为例,验证了所提模型的有效性.

摘要： 复杂产品的创意设计涵盖了多学科与多阶段,本质上演变为多学科团队协同的创新行为.项目旨在从自然语言理解范畴建立团队创意设计行为建模和概念演化方法.首先发展一种链接网络模型来实现多维设计认知建模,从过程发展和概念演化两个维度分析团队设计过程,提升链接表推理和表达功能.再基于原案口语分析将语言数据转化为矩阵表达,进行认知复杂性、一致性和集聚性、概念主题聚类的有效分析.最后运用神经网络提出自动生成链接表的新方法,并开发出多维模型的分析工具,实现链接、计算、网络的自动生成和基础分析,提升设计认知计算的自动化分析水平.

摘要： 针对复杂产品系统及其设计过程内在的多源多类不确定性问题以及直接影响的产品质量问题,本项目将多学科设计优化理论与可靠性设计方法相结合,开展复杂产品多学科可靠性设计优化理论与方法研究.本项目扩展了传统的基于概率理论的复杂产品多学科可靠性设计优化的思想,提出了同时考虑随机和认知不确定性的多学科可靠性设计优化理论与方法,重点解决了多源不确定性量化、多学科可靠性综合评价、多学科可靠性设计优化计算效率等问题,形成了一套较为完整的多源不确定性下的多学科可靠性设计优化方法体系,包括随机-模糊-区间不确定性的量化方法、多学科可靠性综合评价指标体系、高效的多学科可靠性统一分析方法以及多学科可靠性层次解耦理论等.本项目提出并实现了网络环境下复杂产品多学科可靠性设计优化系统模型与框架,并结合经典数值算例以及具有实际应用背景的航空航天复杂产品优化问题,开展了较为全面深入的关键技术及其应用验证.本项目成果对丰富和发展多学科可靠性设计优化理论与方法,促进相关理论方法在复杂产品设计中的应用,保障复杂产品的质量设计优化具有重要的意义,在航空、航天、轨道交通等高端复杂产品创新研制领域具有广阔的应用前景.

摘要： 装配序列优化属于制造自动化领域内的组合优化问题,这类问题由于最优解搜索空间随着问题规模成指数增长而至今难以求解.当前的方法只能获得小规模问题的最优解,对于大规模问题,不能保证获得最优解.因此,开展装配序列优化问题的求解方法研究,就制造领域来讲,对于促进装配自动化的发展,意义重大.在前人研究成果基础之上，将装配约束分为定性装配约束和定量装配约束，给出了定量装配约束的量化方法，建立了包含定性装配约束和定量装配约束的装配体赋权拓扑图模型。赋权拓扑图模型内边的权值当作启发式信息，引导各种算法搜索最优和近优的装配序列。

摘要： 本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品装配建模方法，综合考虑了装配零件层和装配特征层两个层级的信息，建立一种双层结构模型，从而弥补了传统装配模型仅侧重单一层级的不足，扩展了复杂机械产品装配模型的表达能力；引入复杂网络理论，更加清晰地表达出复杂机械产品的拓扑结构和统计特性，有利于进一步开展后续研究工作；采用模糊层次分析法对零件间的关联关系进行加权，与传统的专家打分法相比，有效提高了结果的客观性；采用改进的连边社团检测算法对零件级网络进行社团划分，考虑了零件间关联关系的强度，提高了零件级网络的层次性，同时降低了特征级网络的建模难度，而且更便于特征级开展后续的分析工作。本发明具有较强的扩展能力，提供了一个较为完备的分析平台。

摘要： 本发明公开本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品模块划分方法，该方法将复杂网络理论应用到复杂机械产品模块划分中，将复杂机械产品的零部件作为网络节点，零部件之间的隶属关系作为网络的边，零部件间的关联强度作为网络的边权，并研究了结构及功能关系强度的边权定量化方法，同时采用基于混合模糊属性决策理论来计算权重复杂网络边权，基于此构建产品的零部件关系网络模型，本发明能够解决复杂机械产品的模块划分，且能够减少计算过程中存在的的主观性与模糊性，对技术人员的设计经验依赖较低，可以较准确实现对复杂机械产品模块划分。

摘要： 本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品装配建模方法，综合考虑了装配零件层和装配特征层两个层级的信息，建立一种双层结构模型，从而弥补了传统装配模型仅侧重单一层级的不足，扩展了复杂机械产品装配模型的表达能力；引入复杂网络理论，更加清晰地表达出复杂机械产品的拓扑结构和统计特性，有利于进一步开展后续研究工作；采用模糊层次分析法对零件间的关联关系进行加权，与传统的专家打分法相比，有效提高了结果的客观性；采用改进的连边社团检测算法对零件级网络进行社团划分，考虑了零件间关联关系的强度，提高了零件级网络的层次性，同时降低了特征级网络的建模难度，而且更便于特征级开展后续的分析工作。本发明具有较强的扩展能力，提供了一个较为完备的分析平台。

摘要： 为了改善不同技术领域的复杂的嵌入式或信息物理系统、并且特别是其中包括和/或使用的复杂的软件架构的开发、设计和/或部署，提出了一种复杂的专业知识或工具重要性措施推荐系统（MRS，CPP）。特别是由计算机程序产品（CPP）形成的本措施推荐系统（MRS，CPP）被定制以确定并提供适当的措施（MEA），以通过自动提供措施确定向量（MDV）而在设计、开发和/或部署不同技术领域的系统期间有效地改善决策过程。

摘要： 本发明公开本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品模块划分方法，该方法将复杂网络理论应用到复杂机械产品模块划分中，将复杂机械产品的零部件作为网络节点，零部件之间的隶属关系作为网络的边，零部件间的关联强度作为网络的边权，并研究了结构及功能关系强度的边权定量化方法，同时采用基于混合模糊属性决策理论来计算权重复杂网络边权，基于此构建产品的零部件关系网络模型，本发明能够解决复杂机械产品的模块划分，且能够减少计算过程中存在的的主观性与模糊性，对技术人员的设计经验依赖较低，可以较准确实现对复杂机械产品模块划分。

摘要： 本发明涉及一种基于复杂网络的复杂产品生态网络建模方法，包括以下步骤：1)采用体素构造法建立复杂产品的复杂网络；2)以产品个体为对象，结合产品个体的环境信息，建立产品元；3)以实现相同功能为分类标准，将一个或多个相同结构特性的产品个体构成一产品种群，结合产品种群的环境信息，建立产品簇；4)以实现特定功能为分类标准，将一个或多个产品种群构成一产品群落，结合产品群落的环境信息，建立产品体；5)基于复杂网络建立复杂产品的产品生态网络模型。与现有技术相比，本发明简化传统产品模型设计的复杂度，建立产品生态网络模型来反应产品元在物质、能量、信息的交换和传递，达到智能设计与进化的目的。

摘要： 本发明涉及一种复杂产品复杂性动力学优化方法。该方法包括如下步骤：(1)建立复杂产品的复杂性模型，提取该复杂性模型中的约束方程并组成约束方程组CN(P)＝0，其中P为复杂模型中约束参数集合；(2)复杂产品功能变更后，求取约束方程组CN(P)＝0中约束参数稳态值集合P

摘要： 本发明涉及一种复杂产品的复杂模型的建立方法，该方法包括如下步骤：(1)将复杂产品划分为n个子系统，并分别建立第i个子系统的结构模型；(2)将n个子系统的结构模型组合成复杂产品的整体静态结构模型；(3)提取n个子系统之间的链接约束函数，建立复杂产品整体链接约束模型；(4)整合整体静态结构模型和整体链接约束模型，形成复杂产品的结构模型；(5)建立复杂产品整体的功能约束函数并建立其功能模型；(6)整合复杂产品的结构模型和功能模型建立复杂产品的复杂模型。与现有技术相比，本发明建立的复杂产品的复杂模型综合了复杂产品结构和功能上的复杂性，更能真实的表述复杂产品本身，同时模型具有较强的理论依据。

摘要： 本发明公开了一种基于任务复杂度的复杂产品众包设计任务体系构建方法，该方法为解决众包设计平台上的复杂产品任务分解问题，既考虑了产品功能结构的特性对分解后的设计活动的时限、颗粒度与复杂程度的影响；也考虑了众包设计活动中设计参与人员的社区角色、知识储备、参与意愿和学习能力等因素。本方法从产品自身功能结构特点出发进行层级拆分组合形成初始设计任务包并计算其复杂度，从设计参与者角度出发对设计能力建模，构建任务体系可完成性评价函数以衡量初始设计任务体系定义是否合理。在保证设计任务体系可满足产品功能结构需求的基础上使其面向动态众包资源便于执行。

摘要： 本发明涉及一种复杂产品复杂性动力学优化方法。该方法包括如下步骤：(1)建立复杂产品的复杂性模型，提取该复杂性模型中的约束方程并组成约束方程组CN(P)＝0，其中P为复杂模型中约束参数集合；(2)复杂产品功能变更后，求取约束方程组CN(P)＝0中约束参数稳态值集合P