[發明專利]一種產品設計關鍵要素提取方法

有效

• 申請號: 201710549207.8
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107491582B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 王明微;周競濤;劉楠;楊修茂;陳令國;李恩明;蔣騰遠;楊長森
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種基于DWCN_NodeRank算法的產品設計關鍵要素提取方法，首先針對產品的不同設計場景，獲取對應不同設計場景的產品的若干SysML模型；分別從每個SysML模型中讀取設計元素以及各設計元素之間的關系；其次根據5種關系類型的關系強度值，計算設計元素集合中兩兩設計元素之間的貢獻度，并建立基于設計要素的設計結構矩陣IDSM；最后迭代計算所有設計元素的權值向量NR，在得到的權值向量NR中，取其中大于設定閾值δ的元素所對應的設計元素為關鍵要素。本發明不僅充分利用了系統模型所體現的各種關系，而且與仿真方式或者根據實際使用效果運用概率推算方式相比，時間短、效率高，并且能夠處理大量系統模型中的關鍵要素提取問題。

技術領域

本發明涉及一種基于系統結構模型的關鍵要素提取方法，利用DWCN_NodeRank算法針對系統結構中的關鍵要素進行提取。

背景技術

關鍵要素是產品設計人員進行設計時所關注的產品核心要素，獲取產品設計時的關鍵要素不僅是對產品設計過程中知識的積累，也為設計人員快速把握設計核心要素提供依據，從而提高設計效率。文獻“Capturing Experimental Design Insights in Supportof the Model-based System Engineering Approach.Procedia Computer Science,2015.44:p.315-324”中，MacCalman等人提出了從一個集成系統模型的試驗設計中提取關鍵要素的MBSE方法論，由于關鍵要素的提取需要先進行試驗設計，而后通過對集成系統模型進行仿真分析以提取關鍵要素，導致采用該方法提取關鍵要素耗時費力。本發明以產品的系統工程模型為設計模型來源，提取其中的關鍵要素。

發明內容

為了提高產品設計中關鍵要素的提取效率，本發明從SysML模型中的結構設計作為切入點，來進行關鍵要素提取的研究，提出了一種基于DWCN_NodeRank算法的關鍵要素提取方法，能夠通過對系統的SysML模型中所體現的關系進行綜合分析，從而對要素的關鍵程度進行分析，進而客觀的得到產品設計關鍵要素。本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

所述一種基于DWCN_NodeRank算法的產品設計關鍵要素提取方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：針對產品的不同設計場景，獲取對應不同設計場景的產品的若干SysML模型；分別從每個SysML模型中讀取設計元素以及各設計元素之間的關系；

所述設計元素指設計過程中系統結構不同層次的構成要素，用字母S表示；在所有SysML模型中，存在的設計元素集合為：

AS＝{S1,S2,S3,…,Sn}

所述設計元素之間的關系分為5種關系類型：

約束關系：若設計元素S1與設計元素S2之間存在約束模塊連接器，則設計元素S1與設計元素S2之間存在約束關系cs(S1,S2)，其中設計元素S1連接約束模塊連接器的輸入端，設計元素S2連接約束模塊連接器的輸出端；

交互關系：若設計元素S1與設計元素S2之間存在標準端口或流端口，則設計元素S1與設計元素S2之間存在交互關系ia(S1,S2)，其中設計元素S1與設計元素S2之間的標準端口或流端口的方向為設計元素S1至設計元素S2；

引用關系：若設計元素S1引用了設計元素S2，則設計元素S1與設計元素S2之間存在引用關系rt(S1,S2)；

分解關系：若設計元素S1與設計元素S2之間存在組合連接，則設計元素S1與設計元素S2之間存在分解關系di(S1,S2)，其中設計元素S1為連接組合連接圖形表達式中菱形端的設計元素，設計元素S2為連接組合連接圖形表達式中箭頭端的設計元素；