面向结构建模的产品族EAC模型及应用研究

提出基于实体-属性-约束（entity--attribute--constraint，EAC）模型的产品族建模方法，将产品族表达为实体、属性、约束三元组。实体是产品族的物理对象及其抽象；属性是对物理对象的特性描述；约束是维护产品族实体对象和属性对象的关系集合。提出基于VGBOM的产品族描述模型，该模型除了能表示一族产品的结构和关系，涵盖产品所有可能的产品变型的特点外，还具有变量化的特点，使得产品族通过配置更易于实现产品变型。     

基于系列型谱的产品快速配置方法研究

提出了基于系列型谱的产品快速配置方法,阐述了该方法的基本理论原理和功能模型,并对产品系列型谱的建立和管理维护、基于规则配置的零部件分类管理、零部件约束关系以及在产品设计过程中的应用进行了深入的探讨.     

基于约束满足问题的绿色产品配置设计

以实现大规模定制模式下的绿色设计为目标,在对约束满足问题与绿色产品配置设计相似点进行比较的基础上,将其应用于实现绿色产品的配置设计中.按绿色产品客户需求的特点,将绿色产品的配置约束分为建议性约束和强制性约束,并在此基础上给出了面向绿色设计的产品配置约束转换与表达方法.针对产品绿色设计的特点,对传统的回溯算法进行改进,将一维约束过滤模块和建议性约束满足度计算模块融入回溯算法中,提出一种基于约束满足问题的绿色产品配置算法.以自动豆浆机产品的配置设计为例,对所提方法进行验证与分析.应用实例表明,该配置设计方法能够在短时间内实现产品环境属性与功能、结构及经济属性的优化配置.     

基于条件约束满足问题的产品配置研究

强大灵活的配置模型和高效的求解策略是实现复杂产品配置的基础。为了构建复杂产品的配置模型，提出了一种基于条件约束满足问题框架的配置建模方法，该方法利用配置变量和配置约束来统一表达配置模型中的产品模型和用户需求，从而使配置模型具有表达一致性；配置变量分为类型变量、属性变量、接口变量、基数变量四种类型；配制约束包含依赖约束和活动约束两种类型；在构建统一形式配置模型的基础上，采用一种模型分解策略进行求解。最后采用一个汽车产品实例说明配制建模和配置求解过程。     

配置设计的分级约束满足问题求解方法研究

从分析配置设计过程中约束对变量的不同作用程度入手,提出将配置求解过程作为分级约束满足问题进行处理,对约束进行分级处理,赋予不同的约束水平,以确定配置求解过程中约束满足的顺序。通过引入"活动变量"和"活动约束",对有向图中结点和弧赋予新的含义,构建了分级约束满足问题网络,采用一致性方法和基于图的传播技术相结合的方法进行网络的一致性检验和约束的传播,并提出了分级约束满足问题网络在求解过程中约束冲突的解决方法,形成了配置设计的分级约束满足问题求解方法,较好地解决了变量受多个不同强度约束条件作用时的合理赋值和约束冲突的问题。并以捆钞机产品配置为例,验证了分级约束满足问题求解方法的可行性。     

一类基于动态约束满足问题的产品配置方法

分析了传统约束满足问题在表示产品配置中动态配置知识上的缺陷,对传统约束满足问题的概念进行了扩展,提出了一类动态约束满足问题,能够表示配置中的动态配置知识,比传统约束满足问题具有更强的知识表示能力,更小的搜索空间和更好的计算复杂度,最后给出了基于动态约束满足问题的产品配置仿真。     

基于广义动态约束满足的产品应用服务构件模型研究

为提高产品应用服务系统的构建效率和服务设计的复用性能,提出可配置的产品应用服务构件模型及其配置实现机制.首先,给出了产品应用服务服务要素及其相瓦关系的描述,针对应用服务构成要素的特点,提出可配置的产品应用服务构件模型;然后,根据产品应用服务构件模趔中的特征变量、接口变量、属性变量和约束关系的特点,提出了产品应用服务构件模型的广义动态约束满足转换的概念,通过变量集和约束集对构件模型进行描述,并采用双层组合启发式求解算法实现构件性能的综合最优化,生成一簇具有较高复用价值和复用性能的产品应用服务构件.最后通过实例,验证了所提模型的实用性和有效性.     

支持在线定制的商品和服务混合配置过程模型

为了更好地满足消费者的个性化需求,快速准确地完成在线产品和服务的混合配置,提出一种基于产品和服务多维混合约束的产品配置过程模型。该模型通过设置消费者对产品和服务的价格敏感系数,在产品零部件配置约束、服务配置约束以及产品与服务关联配置约束的共同作用下,以消费者效用和厂商利润最大化为目标,构建产品和服务的混合配置过程模型,并利用算法对该模型进行求解,从而得到在不同的价格敏感程度影响下的产品配置方案。以某汽车厂商的在线客户化定制过程为案例对模型进行应用和求解,得出针对不同敏感程度的消费者的产品配置方案,验证了该配置方法的实用性与可行性。     

基于参数树状约束的零部件族结构模型研究

为保证复杂机械产品具有良好的设计结构和高效的配置求解,提出了一种基于树状约束的零部件族结构模型。该模型以参数化的方法描述了产品结构中零部件族的特征属性域及装配结构域,并表达了零部件族成员及零部件族自身特征参数间的依赖约束关系。最后,以桥式起重机零部件族的约束建模为例,验证该零部件族结构模型的适用性。     

交互式CSP用于解决产品配置中交互问题的研究

传统CSP(Constraint Satisfaction Problem)难以用于描述和解决产品配置中的交互配置问题和使用户得到满意的配置结果。本文通过对传统CSP在交互配置中所存在缺陷的分析,定义了一类新的动态约束满足问题DCSP(Dynamic CSP),并以DCSP为基础提出了一种基于交互式约束满足问题ICSP(Interactive CSP)的交互配置方法的框架,解决了产品配置中的交互问题,使用户得到最优配置结果。最后进行了仿真验证。     

基于广义产品结构的产品配置

针对传统的基于结构的产品配置方法中,零部件之间约束关系表达能力较弱的问题,将基于规则的方法和基于结构的方法相结合,给出了一种基于广义产品结构的产品配置模型和配置求解方法。该模型采用基于结构的方法描述配置知识的结构信息,采用基于规则的方法描述配置约束信息,增强了对配置约束的描述能力。配置求解方法中,提出了配置推理图的概念,并基于先根遍历访问模型中的节点,采用数据驱动的深度优先图搜索策略求解每个节点的配置约束,提高了配置求解能力。最后通过一个应用示例,给出了基于该产品配置模型的配置求解工作过程。     

基于构件的产品配置模型和实现方法研究

针对大批量定制环境下产品配置存在的问题，提出了构件的概念及特性。采用面向对象方法，描述了构件的属性、域、约束、方法、实例以及它们之间的关系，建立了树形结构的产品模型；利用参数映射模型，实现了客户需求描述到客户需求参数之间的转换，以此为基础，提出了产品配置流程及实现方法。给出了一个自吸泵产品的配置实例。     

基于改进粒子群算法的农业机械产品装配分组优化配置

针对当前方法对农业机械产品装配分组优化配置时未考虑相关的约束条件,存在算法收敛性差、农业机械产品产出率低和配置性能低的问题,提出基于改进粒子群算法的农业机械产品装配分组优化配置方法。设置关于农业机械产品零件装配的件,分别为装配公差等级、尺寸链、质量损失 公差函数以及成本控制函数,将所有条件进行融合构建装配约束函数,并将其作为农业机械产品装配分组配置模型。利用改进的粒子群算法对模型进行求解,即通过不断更新外部集保证数据完整性,并更新极值,最终经过多次迭代获取最优配置结果,实现农业机械产品装配分组优化配置。实验结果表明,该方法的收敛性好、农业机械产品产出率高和配置性能高,实际应用效果更好。     

基于FPBS的工程机械产品结构配置模型的建立

产品配置和集成管理是复杂产品设计数据和工艺数据管理的核心技术,以液压挖掘机为范例,首先研究了从利于产品设计的管理角度出发,如何基于功能-原理-行为-结构(FPBS,Function-Principle-Behavior-Structure)构建工程机械产品族结构配置标准化模型;分析了工程机械实际生产过程中需要构造的部件焊接配置模型和产品装配配置模型与产品结构配置模型的关系;提出了工程机械产品族结构配置模型建模过程图。通过科学的产品配置和集成管理的有效手段能够提高企业产品研发水平以及实现从产品销售、设计到生产过程的全线支持和提供整体解决方案。     

基于可拓分类挖掘的产品配置设计

基于实例推理的产品配置设计往往是在整个产品模型上,而非各个性能属性上,匹配出最相似产品并调整相应的方案解;同时,由于客户对产品内部结构、实现原理及使用环境等的不充分认识,性能需求仍存在不确定性和模糊性。鉴于此,基于可拓分类挖掘的产品配置设计方法被提出,其针对每一性能属性进行产品实例划分,当没有产品公共实例存在于各个性能的正域时,则需在结构配置与性能改进的共同约束下,选择适当实例并作相应的调整,并将静、动态分类知识共同存储于关系型数据库中。     

基于相关矩阵的产品配置模型和算法实现

大规模定制生产是用大规模生产的高效率和低成本来生产能满足不同用户个性化需求的生产模式 ,配置设计是大规模定制生产的重要关键技术之一。在分析产品配置模型特点的基础上 ,提出了基于相关矩阵表达模块之间配置关系的思想 ,并对配置规则的表达、相关矩阵的构建进行了研究 ,建立了基于相关矩阵的产品配置模型与确定模块选配关系的相关矩阵的搜索算法。最终 ,以定时器产品的配置设计为例 ,对以上理论进行了实践     

基于多色图理论的产品结构配置模型

介绍了多色集合和多色图理论的概念和方法 ,并应用多色图理论对产品数据管理中的产品结构和配置管理进行了研究。利用多色图的着色原理表示产品树型结构的节点属性 ,标识出配置项 ,建立了基于多色图理论的产品结构及配置模型。按照图论中树图遍历原理提出了基于该模型的产品配置算法 ,并结合实例进行了配置实现过程分析。采用多色图理论的产品配置模型可以全面地表述配置过程 ,使复杂产品的配置管理简单化。     

Product configuration optimization using a multiobjective genetic algorithm

Product configuration is one of the key technologies in the environment of mass customization. Traditional product configuration technology focuses on constraints-based or knowledge-based application, which makes it very difficult to optimize design of product configuration. In this paper, an approach based on multiobjective genetic algorithm is proposed to solve the problem. Firstly, a configuration-oriented product model is discussed. A multiobjective optimization problem of product configuration according to the model is described and its mathematical formulation is designed. Secondly, a multiobjective genetic algorithm is designed for finding near Pareto or Pareto optimal set for the problem. A matrix method used to check constraint is proposed, and the coding and decoding representation of the solution are designed, then a new genetic evaluation and select mechanism is proposed. Finally, performance comparison of the proposed genetic algorithm with three other genetic algorithms is made. The result shows that the proposed genetic algorithm outperforms the other genetic algorithms in this problem.     

支持协同产品开发的约束模型研究

约束是协调来自产品全生命周期中的各种要求、关系和规范的有效手段。本文分析了协同产品开发中约束的特点,在此基础上,根据问题求解理论提出了一种变粒度的约束网络模型,研究了变粒度约束网络中的映射规则,以及变粒度约束网络的性质和特点,最后介绍了变粒度约束网络模型的应用情况。