基于Simio的产品设计过程重叠模式仿真优化研究

发布时间：2017-08-29 20:06

  本文关键词：基于Simio的产品设计过程重叠模式仿真优化研究

  更多相关文章： 产品设计过程优化 动态仿真 设计活动重叠 Simio 设计结构矩阵

【摘要】：在信息技术高速发展的今天,产品市场日新月异。企业若想在当前激烈的市场竞争中觅得一线生机,使产品在诞生起点赢得优势,就必须快速响应市场需求,又好又快地开发出符合客户要求的新产品。为了更快地推出新产品,节约产品设计时间,越来越多的企业开始应用重叠模式指导设计过程,这使得研究产品设计过程重叠模式规划问题有着重要意义。本文分别针对重叠设计模式中双活动和多活动的情况,从建模、仿真和优化几个方面展开研究。首先,对双活动重叠模式展开仿真与优化研究。建立数学模型以描述活动间的信息流,以此为基础确定信息交流策略。探索利用Simio建立重叠模式仿真模型的方法,实现了双活动重叠模式设计过程的自动求解和动态仿真。以某检测机的设计过程为例,建立了基于Simio的双活动重叠模式模型,求得使全局成本最低的最佳下游活动介入时间,实现了双活动重叠模式的优化,验证了Simio在产品设计过程仿真领域的可靠性,为开展多活动重叠模式的仿真研究奠定了基础。其次,对多活动重叠模式展开仿真研究。借鉴双活动重叠模型的信息表达方法描述多活动重叠模式中活动间的信息流,借助设计结构矩阵描述活动间信息依赖与耦合关系,进行了设计过程划分和割裂,得到了设计活动初始执行顺序。分析多活动重叠模式仿真特性,探求仿真特性在Simio中的描述方法,分别针对多活动重叠模式中的单向依赖集和耦合集进行仿真研究,为实现设计过程的进一步分析奠定了基础。再次,为了实现设计过程优化,将多活动重叠模式模型划分为紧前单向依赖子模型、耦合子模型和紧后单向依赖子模型,分别将其优化问题抽象为以各活动介入时间为优化变量、以全局成本为优化目标的多变量单目标优化问题,探索优化方法并规划寻优过程,最终得到使全局成本最低的各活动最佳介入时间组合。最后,收集设计过程实际数据,以此为基础,建立重叠模式数学模型、DSM模型和基于Simio的仿真模型,得到仿真数据。以仿真数据为支撑,运用优化方法进行量化分析,求得各活动最佳介入时间组合,降低了单向依赖子集和耦合子集的全局成本,实现了设计过程优化。
【关键词】：产品设计过程优化 动态仿真 设计活动重叠 Simio 设计结构矩阵
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB472
【目录】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 绪论14-24
• 1.1 研究背景14
• 1.2 设计过程执行模式14-16
• 1.3 国内外研究现状综述16-20
• 1.3.1 活动重叠模式建模与仿真研究17-18
• 1.3.2 活动重叠模式优化与改进研究18-19
• 1.3.3 国内外研究现状总结19-20
• 1.4 研究目的和意义20-21
• 1.5 论文主要内容及章节安排21-24
• 第2章 基于Simio的双活动重叠模式仿真模型24-40
• 2.1 活动重叠模式数学模型24-28
• 2.1.1 活动信息进展特点及描述方法24-26
• 2.1.2 信息交流策略26-27
• 2.1.3 目标决策模型27-28
• 2.2 活动重叠模式仿真模型28-34
• 2.2.1 仿真工具的选择28-29
• 2.2.2 仿真模型的建立29-34
• 2.3 实例分析34-38
• 2.3.1 实例数据34
• 2.3.2 仿真结果及分析34-37
• 2.3.3 仿真可靠性分析37-38
• 2.4 本章小结38-40
• 第3章 基于Simio的多活动重叠模式仿真研究40-52
• 3.1 基于DSM的多活动重叠模式建模40-45
• 3.1.1 基于DSM的流程建模方法40-41
• 3.1.2 DSM模型的划分算法41-42
• 3.1.3 耦合活动集的割裂算法42-45
• 3.2 基于Simio的多活动重叠模式仿真模型45-50
• 3.2.1 多活动重叠模式仿真特性分析45-46
• 3.2.2 多活动重叠模式仿真特性描述方法46-49
• 3.2.3 单向依赖活动集的仿真研究49
• 3.2.4 耦合活动集的仿真研究49-50
• 3.3 本章小结50-52
• 第4章 多活动重叠模式优化方法研究52-56
• 4.1 单向依赖活动集重叠模式优化52-53
• 4.2 耦合活动集重叠模式优化53-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 设计过程实例仿真与优化分析56-84
• 5.1 初始执行顺序的规划56-60
• 5.1.1 DSM模型划分56-59
• 5.1.2 耦合活动集割裂59-60
• 5.2 实例仿真60-73
• 5.2.1 紧前单向依赖子模型60-65
• 5.2.2 耦合子模型65-69
• 5.2.3 紧后单向依赖子模型69-73
• 5.3 数据分析与目标优化73-82
• 5.3.1 紧前单向依赖子集73-76
• 5.3.2 耦合子集76-79
• 5.3.3 紧后单向依赖子集79-82
• 5.3.4 子集间优化82
• 5.4 本章小结82-84
• 总结与展望84-86
• 总结84-85
• 展望85-86
• 参考文献86-90
• 攻读硕士学位期间的研究成果90-92
• 致谢92-93
• 学位论文评阅及答辩情况表93

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本文编号：755168