[發明專利]知識約束下變型產品設計任務動態生成方法及系統

有效

• 申請號: 202010172100.8
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111414680B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 杜宗展;時元勛;高琦
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種知識約束下變型產品設計任務動態生成方法及系統，將任務的規劃視為動態過程，充分從客戶的所需的產品需求出發，考慮外界參數/環境變化，基于變型產品的知識約束，充分進行產品結構形成過程的分析，建立面向產品變型設計的設計任務動態生成機制，在提供設計過程規劃效率的同時，也提高了設計任務與實際生產工藝、實際生產環境和實際客戶需求的匹配度。解決了目前有關變型產品設計任務的生成主要圍繞產品結構展開，沒有分析產品結構的形成過程，也沒有考慮結構的更改變化對設計任務的動態影響的問題。

技術領域

本公開屬于變型產品設計規劃與優化技術領域，涉及一種知識約束下變型產品設計任務動態生成方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

產品設計過程可表示為一系列設計任務的有序集合，在這些設計任務之間通過輸入、輸出信息建立關系，從而使全部設計任務在執行時序上構成了相互制約的整體。

變型產品設計過程由不同設計階段構成，每一個設計階段按照又可分為不同粒度的設計任務，不同粒度或相同粒度的設計任務間存在信息依賴或其他約束關系，任務之間的約束是由設計知識及知識間的約束決定的。與變型設計相關的知識包括設計經驗、設計方法、設計過程及產品模型等，既包括設計原理知識，也包括一些設計結果知識。因此，設計知識是變型產品設計的關鍵，決定著設計任務的粒度大小、任務內容及設計任務產生過程。而設計任務的生成是一個動態漸進的過程。目前有關變型產品設計任務的生成主要圍繞產品結構展開，沒有分析產品結構的形成過程，也沒有考慮結構的更改變化對設計任務的動態影響。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種知識約束下變型產品設計任務動態生成方法及系統，本公開支持應用設計知識及其約束關系生成設計任務，并對生成的設計任務進行動態規劃，為提高設計過程規劃的效率提供支持。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

本公開的第一目的是提供一種知識約束下變型產品設計任務動態生成方法，包括以下步驟：

設置變型產品設計的知識，包括幾何參數、模型參數以及環境參數，設置知識間的約束關系；

依據變型產品的描述，對產品需求進行分析，區分通用需求和私有需求類型，生成相應的需求類初始設計任務；

依據產品需求-產品功能-產品結構之間的映射關系與關聯關系，由私有需求自動映射到相應的產品功能，直至產品結構，并生成相應的功能分析類初始設計任務、結構分析類初始設計任務；

依據產品需求-產品功能-產品結構之間關聯關系強度，對初始設計任務進行耦合聚類，形成改進后的設計任務；

考慮外界變化可能引起的產品配置結構的變化，通過對虛擬活動的打包和分解操作實現設計任務的動態規劃，得到動態任務方案。

上述方案將任務的規劃視為動態過程，充分從客戶的所需的產品需求出發，考慮外界參數/環境變化，基于變型產品的知識約束，充分進行產品結構形成過程的分析，建立面向產品變型設計的設計任務動態生成機制，在提供設計過程規劃效率的同時，也提高了設計任務與實際生產工藝、實際生產環境和實際客戶需求的匹配度。

作為可選擇的實施方式，設置變型產品設計的知識，具體包括設計標準、材料的參數類知識；零部件模型中點、線、面和體的幾何特征知識；產品平臺、產品實例、零部件模型和工藝模型的模型實例知識；開展設計的技術、市場需求和資源的內外環境知識。

作為可選擇的實施方式，設置變型產品設計的知識，包括幾何參數、模型參數以及環境參數，具體過程包括：

建立變型產品層次化結構模型，分為產品層、特征層和參數層，其中產品層以零件模型為最小粒度，包括產品、部件和零件三種類型設計元素；