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基于设计结构矩阵的协同设计方法研究
| 论文题名： | 基于设计结构矩阵的协同设计方法研究 |
| 关键词： | 设计结构矩阵;船舶制造;协同设计;聚类分析;DSM模型 |
| 摘要： | 项目制造产品开发周期长，对产品质量、成本控制与交货期控制要求很高，往往是机械、控制、动力、电子信息系统等多个不同学科领域子系统产品的综合组合体，这些产品的设计是由企业联盟的设计团队形成设计联盟合作完成的。协同设计可以支持不同学科的设计团队在异地异构网络环境下协同完成产品设计开发，为项目制造产品的异地合作设计提供了有效的支持手段。 协同设计研究分为分布式设计和合作设计两种流派，在产品协同设计中，需要多部门、多学科人员的共同参与和协同工作。协同设计一般涉及协同设计产品、协同设计过程、协同设计成员等设计实体，设计结构矩阵为建立这些设计实体的建构模型并对模型进行规划和分析提供了成熟的技术。本文将设计结构矩阵技术应用到协同设计方法研究中，拓展了设计方法学的内涵，对深化设计方法学研究具有重要的理论意义。 本文的具体研究内容如下： （1）分析目前协同设计方法研究中存在的问题，将设计结构矩阵引入到包含产品、设计过程和设计团队三要素空间里的协同设计方法研究中。确立船舶设计为课题实施对象，对船舶设计过程中的协同关系进行提取整理。 （2）利用设计结构矩阵工具，面向船舶设计，分别建立基于部件的DSM、基于团队的DSM和基于任务的DSM模型，建立人员和部件之间的DMM模型、人员和任务之间的DMM模型，最终建立包含产品域、组织域和任务域7个子矩阵的多领域矩阵模型。 （3）产品设计中的模块化聚类和任务规划研究。使用竞标评价思想法对船舶设计中基于部件的DSM和基于团队的DSM进行模块化聚类，将它们分解成规模较小的、易于开发和管理的子模块。使用三角化算法对基于任务的DSM进行划分，减少设计过程中的迭代，提高设计效率。 （4）提出逆向DMM的概念，用于将两个信息流向相反的DMM进行整合，简化DMM的分析。使用关联度结构树方法对DMM矩阵进行聚类，分析不同领域之间要素的相互联系和相互依赖性，并提出了多元树构造方法，对该算法进行改进。 （5）对多领域矩阵进行整体分析。阐明了矩阵中的间接联系理论，并找出了基于团队的DSM模型和基于任务的DSM模型中存在的间接联系。针对不同领域元素间的信息依赖性，分析了跨领域间信息依赖性的循环。 |
| 作者： | 张志闯 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 胡小平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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