[發明專利]一種用于云制造環境下的齒輪箱設計方案的優選方法

在審

• 申請號: 201710454902.6
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107392351A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 丁淑輝;鐘佩思;李學藝;田忠江
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司37252
• 代理人: 毛勝昔

技術領域

本發明涉及一種齒輪箱設計方案的優選方法，特別涉及一種用于云制造環境下的齒輪箱設計方案的優選方法。

背景技術

在云制造系統中，齒輪箱動態能力資源(Dynamic Capacity Resource，DCR)是在齒輪箱設計過程中，一種由多個單一成員設計資源組合而成的聚合級設計資源。

齒輪箱DCR資源是以齒輪箱設計過程中的特定階段設計任務為目標，以人員資源為中心，以設備、軟件和知識等資源為輔助，呈現出來的具有完整邏輯結構的特定聚合設計資源，其表現是完成某單元設計任務的能力，如市場調研能力、論證能力、設計能力、仿真分析能力、管理能力等。

組成齒輪箱DCR資源的人員資源、設備資源、軟件資源、知識資源等均為齒輪箱DCR資源的成員資源。具體來說，齒輪箱DCR資源由5個成員資源組成，這5個成員資源分別為齒輪齒面修形設計工程師、齒輪箱結構設計工程師、齒輪箱動態分析軟件、有限元分析軟件和計算機工作站。

云制造系統運行過程中，資源使用者在搜索、發現所需齒輪箱DCR資源時，以資源優選為目的，需要對搜索到的可用候選齒輪箱DCR資源進行評估，以得到最優設計資源。

對齒輪箱DCR資源的評估是對組成齒輪箱DCR資源的多個成員資源質量、成本以及交易過程中的表現等進行全面分析和客觀評價，從而可以為資源使用者提供有價值的參考。

在多數設計資源共享系統中，單件任務設計用時和單件任務設計成本通常被用作設計資源在某設計活動中主要的設計能力評估項，單件任務設計用時和單件任務設計成本的算術平均值和方差作為評判設計資源設計能力好壞的標準。

但是，在算術平均值和方差均相同的情況下，該評價方法不能區分各設計資源在設計成熟度、設計成功率、設計穩定度、設計經驗度等方面的差異，以及綜合考慮以上多方面差異而對候選設計資源做出綜合評價。

發明內容

本發明的目的是，提供一種用于云制造環境下的齒輪箱設計方案的優選方法，可實現對云制造環境下齒輪箱設計的DCR資源進行全面準確的量化評估，其方法設計科學合理，操作過程簡便，具有通用性和普適性；所得結果真實、可靠。

本發明為實現上述目的所要解決的技術問題是，如何系統解決在云制造環境下進行齒輪箱設計時，對搜索到的多個候選齒輪箱DCR資源在能力指數、評價指數以及成本指數三個方面進行準確的量化評估的技術問題。即，云制造環境下，在齒輪箱設計過程中，從組成齒輪箱DCR資源的成員資源的屬性方面，對齒輪箱DCR資源進行準確的量化評估，以達到對多個候選齒輪箱DCR資源進行優選的目的，是本發明要解決的關鍵技術問題。

本發明為解決上述技術問題，所采用的技術方案是，一種用于云制造環境下的齒輪箱設計方案的優選方法，其特征在于，對齒輪箱設計的DCR資源進行量化評估，以得到最優的齒輪箱設計方案；

所述DCR資源是從云制造系統搜索得到的，數量為若干組，每組DCR資源均由齒輪齒面修形設計工程師、齒輪箱結構設計工程師、齒輪箱動態分析軟件、有限元分析軟件和計算機工作站5個成員資源組成；

所述DCR資源的量化評估，按如下步驟進行：

第一步，建立成員資源評估矩陣

(a)、分別抽取上述齒輪齒面修形設計工程師、齒輪箱結構設計工程師、齒輪箱動態分析軟件、有限元分析軟件和計算機工作站5個成員資源各自的評估屬性，建立各自成員資源評估屬性集合；

每個成員資源評估屬性集合的通用表達式為下式(1)：

C_ATT＝{m,m_f,m_s,t,Eva}(1)；

上式(1)中：

m表示各成員資源執行任務次數；

m_f表示各成員資源完成設計任務次數；

m_s表示各成員資源成功完成設計任務次數；

t表示各成員資源設計用時；

Eva表示各成員資源執行任務結束后，用戶給出的質量評價分數；

(b)、分別計算出每個成員資源各自的評估屬性的設計成熟度系數α、設計成功率系數β、設計穩定度系數γ和設計經驗度系數ε；

上述設計成熟度系數α按下式(2)計算得出：

上式(2)中：

m表示各成員資源執行設計任務的次數；

m_f表示各成員資源完成設計任務的次數；

上述設計成功率系數β按下式(3)計算得出：

上式(3)中：