[發明專利]一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法及系統

有效

• 申請號: 202011204570.4
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112307628B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王黎明;付巖;李方義;孔琳;呂曉騰;馬艷;王耿
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法，其特征是：包括以下步驟：

建立全生命周期的功能-結構-材料-工藝映射模型，確定模型域間關系，擴展關聯生命周期過程中的可行節點，生成概念設計空間；

進行功能-結構-材料-工藝映射模型與生命周期評價模型的映射關聯，對概念設計空間節點的生命周期環境進行評價，計算每個節點的綠色度值；

以綠色度值最小為目標，在概念設計空間內從上往下逐層搜索，搜索出目標最優的設計方案；

其中，所述計算每個節點的綠色度值的具體過程包括：

擴展根節點，獲得根節點的子節點，分別計算擴展節點后生成樹的綠色度和希望樹綠色度，確定當前的希望樹；

不斷重復上述過程，直到設計空間遍歷完成，標記當前希望樹節點，確定并生成最優解樹，計算最優解樹綠色度。

2.如權利要求1所述的一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法，其特征是：建立全生命周期的功能-結構-材料-工藝映射模型的具體過程包括：

以產品節點作為與或樹的根節點，將功能-結構-材料-工藝四個域模型中的所有節點方案均轉換為與或樹的節點；

從根節點開始，從上到下逐層分解，連接功能-結構-材料-工藝模型中的各個節點，并在每個父節點上添加對應的邏輯與關系或者邏輯或關系。

3.如權利要求1所述的一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法，其特征是：擴展關聯生命周期過程中的可行節點，生成概念設計空間的具體過程包括：以已有產品的設計知識和推理規則為模板，將生命周期設計過程中涉及的可行方案特征進行擴展關聯，并將設計需求中的綠色需求作為約束條件，形成產品的設計空間，作為方案搜索的定義域。

4.如權利要求3所述的一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法，其特征是：將已有產品的設計方案關聯模型為原型，作為設計空間的模板；基于功能-結構-材料-工藝映射模型和與或樹，表示現有產品功能分解以及四層之間的關系；

構建產品設計與或樹，并在功能-結構-材料-工藝四層中描述每個節點的設計信息；

基于推理規則將現有設計產品進行擴展，將滿足現有設計節點的功能，結構，材料及工藝，作為子節點進行擴展，并添加對應的約束規則；

通過標識邏輯與和邏輯或關系，形成一顆帶有推理規則和約束條件的與或樹，驗證并確認添加約束規則的合理性和可行性，完成設計空間的構造。

5.如權利要求4所述的一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法，其特征是：在設計空間中，每一個節點與其子節點為邏輯或關系時表示基于映射的機電產品綠色設計方案特征可由多種子特征支持，此時當任何子節點被實現時，該節點即被激活；

如果是邏輯與關系表示當所有子節點被實現時，該節點才能被激活。

6.如權利要求1所述的一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法，其特征是：進行功能-結構-材料-工藝映射模型與生命周期評價模型的映射關聯的具體過程包括：

以產品的結構層為設計單位，將產品的生命周期各個階段的信息與功能-結構-材料-工藝映射模型四個域模型的設計信息相互關聯；

識別并輸入設計空間中每個節點的生命周期清單信息。

7.如權利要求1所述的一種基于映射的機電產品綠色設計方案生成方法，其特征是：產品的生命周期包括原材料獲取階段，生產制造階段，使用階段和回收階段；

所述功能-結構-材料-工藝映射模型中材料域關聯的生命周期的原材料獲取階段，功能域關聯的生命周期的使用階段，工藝域關聯的生命周期的生產制造階段，結構域關聯的生命周期的回收階段。