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云制造下设计任务与知识资源双边匹配方法

计算机集成制造系统 2022年第2期28卷 643-648页

作者：李颖新刘继红张宏侯永柱何志军樊江鑫南京理工大学计算机科学与工程学院江苏南京210094 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

设计任务与知识资源的匹配大多是以业务流程为基础的单向匹配,为解决研发设计任务与知识资源之间的双边匹配问题,提出面向云制造模式的研发设计任务与知识资源双边匹配总体框架,该框架包括双边匹配满意度评价指标体系构建、多指标满意... 详细信息

设计任务与知识资源的匹配大多是以业务流程为基础的单向匹配,为解决研发设计任务与知识资源之间的双边匹配问题,提出面向云制造模式的研发设计任务与知识资源双边匹配总体框架,该框架包括双边匹配满意度评价指标体系构建、多指标满意度评价信息处理和多目标双边匹配决策模型构建与求解等关键步骤。以卫星产品研制工艺知识为例,验证了所提方法在解决设计任务和知识资源双边匹配,以及提升产品设计任务执行效率与质量方面的有效性。

关键词：云制造云服务平台设计任务知识资源双边匹配卫星产品

基于设计任务的概念设计中产品数字孪生模型的构建

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工程设计学报 2020年第6期27卷 681-689页

作者：白仲航孙意为许彤丁满河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术中心天津300400 河北工业大学建筑与艺术设计学院天津300400

在产品概念设计过程中,明确设计任务,应用数字孪生技术,可以更好地处理大量用户数据、监测功能运行和分析目标产品,促进设计方案的产生。首先,以设计任务为切入点,引入用户因素,集成任务分析法和情景分解法来分解设计任务,构建任务域任... 详细信息

在产品概念设计过程中,明确设计任务,应用数字孪生技术,可以更好地处理大量用户数据、监测功能运行和分析目标产品,促进设计方案的产生。首先,以设计任务为切入点,引入用户因素,集成任务分析法和情景分解法来分解设计任务,构建任务域任务流模型;其次,利用模糊综合评价法量化设计任务,明确设计任务,并对设计任务进行进一步分解,构建物理域实体任务情景模型;基于任务流的走向分析交互通道与虚拟域数据类型,构建虚拟域任务情景模型,完成基于设计任务的数字孪生模型的构建。最后,将这一方法应用于智能分类垃圾桶数字孪生模型的构建,拓展了数字孪生在概念设计中的应用。在产品概念设计阶段将用户因素融入设计任务中,可提高产品的设计质量。

关键词：概念设计设计任务数字孪生体任务分析法情景分解法

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设计任务驱动的工具类产品创新

科学技术与工程 2023年第11期23卷 4623-4637页

作者：张旭李晨辉许彤白仲航河北工业大学河北省工业设计创新与应用研究中心天津300132 河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401 北京上品极致产品设计有限公司北京102208

基于传统工程设计框架,设计人员在工具类产品设计初期很少考虑社会技术因素,用户在完成具体任务实现物料加工的过程中所产生的产品交互等实际问题易导致工具类产品本身的设计迭代。通过集成不同的设计理论与方法,如社会技术系统理论(soc... 详细信息

基于传统工程设计框架,设计人员在工具类产品设计初期很少考虑社会技术因素,用户在完成具体任务实现物料加工的过程中所产生的产品交互等实际问题易导致工具类产品本身的设计迭代。通过集成不同的设计理论与方法,如社会技术系统理论(social technology system,STS)、情景分解法、任务分析法、FBS(function-behavior-structure,FBS)模型、TRIZ(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch)等,在设计阶段融入对使用者的要求,针对工具类产品建立一种以设计任务驱动的产品创新设计过程模型。将工具类产品创新设计过程模型分为设计任务识别、设计任务分析与设计方案产生三个阶段。首先利用情景分解法与任务分析法结合并引入功能分析进行量化来发现、确定设计任务;从社会技术因素与技术因素两方面研究FBS模型,利用功能模型等方法分析设计任务,引入时间参数构建任务元——时间模型;在设计方案产生阶段通过构建基于任务元的设计方案产生过程模型,确定最终设计方案。以曲线锯为例验证了该设计过程的有效性,研究有助于提高产品创新设计效率,减少设计迭代,丰富了设计驱动产品创新研究理论。

关键词：工业设计工具类产品设计任务社会技术系统理论情景分解法任务分析法 FBS模型 TRIZ

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设计任务调度的均衡-适度法

机床与液压 2002年第5期30卷 80-83页

作者：李炳田袁清珂王约庚赵汝嘉东莞市福地电子材料有限公司东莞523077 广东工业大学广州510090 西安交通大学西安710049

在进行产品设计时 ,首先将设计任务被分解为若干子任务 ,然后进行协同求解 ,因此各子任务的调度是实现产品并行设计的关键。本文提出了设计任务调度的“均衡 -适度”法 ,分析了其调度策略 ,研究了其算法实现。

关键词：均衡-适度法并行工程设计任务调度

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具有随机返工且可中断的设计任务调度

工业工程 2019年第5期22卷 59-67页

作者：王小岗王小明陈庆新毛宁广东工业大学广东省计算机集成制造重点实验室

随机返工和可中断特征使得设计任务调度问题异常复杂。针对该问题,采用马尔可夫决策过程理论建模,并利用动态规划方法求解使得加权拖期总成本期望最小的最优调度策略。为了应对传统动态规划面临的维数灾,引入多规则组合算法来限制每个... 详细信息

随机返工和可中断特征使得设计任务调度问题异常复杂。针对该问题,采用马尔可夫决策过程理论建模,并利用动态规划方法求解使得加权拖期总成本期望最小的最优调度策略。为了应对传统动态规划面临的维数灾,引入多规则组合算法来限制每个状态下的可选行动数量,从而高效获得次优调度策略。实验结果表明,传统动态规划仅能够求解小规模问题,而所提出的多规则组合方法则有效权衡了优化效果和求解效率,更具实用价值。

关键词：设计任务随机返工可中断马尔可夫决策过程动态规划多规则组合

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带返工且可中断的设计任务调度研究

带返工且可中断的设计任务调度研究

作者：王小岗广东工业大学

学位级别：硕士

定制型装备企业是一类面向订单设计与制造的企业,是以客户的需求为导向进行产品设计。这类企业的产品设计特点是重复性较低、设计过程复杂和设计周期较长。由于客户提出的产品需求不明确,以及产品设计高质量要求,设计员每次完成设计任务... 详细信息

定制型装备企业是一类面向订单设计与制造的企业,是以客户的需求为导向进行产品设计。这类企业的产品设计特点是重复性较低、设计过程复杂和设计周期较长。由于客户提出的产品需求不明确,以及产品设计高质量要求,设计员每次完成设计任务后,需要提交给客户确认或者提交给组长/主管评审。客户确认及组长/主管评审的结果可能是通过,也可能需要对设计进行多次返工。在任务评审阶段,设计员往往会开始另一项设计任务,且当有返工出现时,可能会停下当前任务去优先处理返工任务。由此可见,设计任务过程复杂,其完工时间具有高度不确定性,极容易造成设计项目拖期。产品设计完工时间直接影响后续物料采购和零部件生产,对定制装备生产管理来说至关重要。为此,本文在考虑设计任务具有随机返工且可中断的情况下,研究设计任务动态调度策略,具体研究内容如下:(1)分析了定制装备企业设计任务的特点、调度过程以及工程实际中设计任务调度方法的缺点。(2)针对具有随机返工且可中断的设计任务调度问题,提出了基于马尔可夫决策过程的调度模型与方法。首先,基于马尔可夫决策过程理论构建调度决策模型,利用值迭代算法求解最优策略。接着,针对其面临的维数灾问题,提出了基于单一优先规则和多规则组合的次优策略。(3)针对带随机返工且可中断的设计任务调度问题,提出了基于监督式机器学习的调度方法。首先,分析潜在影响任务调度决策因素,构造能够描述不同调度环境下的宏观特征。接着,利用前述多规则组合算法求解小规模算例,获得训练样本。其次,采用四种不同的机器学习模型进行训练和学习,并比较不同模型的性能。最后,通过仿真实验将机器学习得到的近似策略与单一优先规则进行对比,验证了所构建的机器学习模型的可靠性。(4)在对设计任务调度问题相关研究的基础上,并结合在企业的实际调研情况,开发了定制装备企业设计任务调度管理系统。并将本文得到的机器学习策略应用于系统中,实现对设计任务的高效调度。最后详细介绍了系统的设计环节,展示了实现的部分功能界面。

关键词：设计任务随机返工可中断马尔可夫决策过程机器学习

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一种基于设计任务的知识辅助系统研究

现代制造工程 2009年第11期 29-31页

作者：王志刚陆一平邢台职业技术学院机电系邢台054000 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

根据目前机械设计过程中知识应用存在的问题,以车辆动力舱设计为实例建立知识辅助系统,提出基于任务需求模型和知识辅助结构的知识辅助方法,即通过定义任务知识模型和用户知识模型,来定义和求解特定用户面对特定任务时的知识需求,并采... 详细信息

根据目前机械设计过程中知识应用存在的问题,以车辆动力舱设计为实例建立知识辅助系统,提出基于任务需求模型和知识辅助结构的知识辅助方法,即通过定义任务知识模型和用户知识模型,来定义和求解特定用户面对特定任务时的知识需求,并采用合理地组织知识辅助结构的方法,达到分层次地、主动地将所需要的任务知识提供给用户的目的。

关键词：知识辅助设计任务知识管理

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船舶设计任务动态调度预测

造船技术 2024年第5期52卷 8-15页

作者：李敬花杨易何沁园哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

在船舶设计过程中经常会出现随机新设计任务,为船舶设计任务调度方案的制订带来一定的困难。基于反向传播(Back Propagation, BP)算法,引入动量-自适应学习率反向传播(Momentum and Self-Adaptive Learning Rate Back Propagation, MSBP... 详细信息

在船舶设计过程中经常会出现随机新设计任务,为船舶设计任务调度方案的制订带来一定的困难。基于反向传播(Back Propagation, BP)算法,引入动量-自适应学习率反向传播(Momentum and Self-Adaptive Learning Rate Back Propagation, MSBP)算法预测随机新设计任务是否可加入制订的船舶设计任务调度方案,以解决扰动情况下的船舶设计任务动态调度(Dynamic Scheduling of Ship Design Tasks, DSSDT)问题。为减小求解空间和训练难度,选择对调度结果具有重大影响的属性作为MSBP算法的特征值。基于抽取的特征值构建MSBP算法模型,并采用大量数据完成对模型的训练。对比试验结果表明,MSBP算法的准确性优于未改进的BP算法,某项随机新设计任务的可调度性与其优先级最为密切。

关键词：船舶设计任务随机新设计任务调度预测船舶设计任务动态调度反向传播算法动量-自适应学习率反向传播算法

风典警报一项要求学生制作可承受飓风的建筑物的设计任务

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中国科技教育 2016年第11期 43-48页

作者： Tammy Lee Meredith Kier Kelsey Phillips 凌风美国北卡罗来纳州格林维尔市东卡罗来纳州立大学中国科协国际联络部弗吉尼亚州威廉斯堡威廉玛丽学院北卡罗来纳州SamBundy小学

“在沙滩上建造房子很难；这样的房子不够稳固。”Corey说。“我真实的房子必须建在支架之上，否则就会被洪水冲走。”Rhiannon说。“我们本应该使用更多的胶水建造更加坚固的墙体。”Kayla说。“现在我知道了我需要结构更佳的房子以抵... 详细信息

“在沙滩上建造房子很难；这样的房子不够稳固。”Corey说。“我真实的房子必须建在支架之上，否则就会被洪水冲走。”Rhiannon说。“我们本应该使用更多的胶水建造更加坚固的墙体。”Kayla说。“现在我知道了我需要结构更佳的房子以抵御飓风。”Jaquavious说。

关键词：设计任务飓风建筑物警报制作学生需要结构房子