產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）中若干關(guān)鍵優(yōu)化問(wèn)題的研究.pdf

1、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management，PDM)是一種以企業(yè)的產(chǎn)品為中心，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)，對(duì)所有描述產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相關(guān)的過(guò)程統(tǒng)一進(jìn)行管理的技術(shù)。PDM技術(shù)可以使產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、有效和安全，并為產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)人員提供一個(gè)協(xié)同工作的環(huán)境，從而縮短產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。 近年來(lái)針對(duì)PDM技術(shù)的研究比較多，但大多數(shù)是針對(duì)PDM的體系結(jié)構(gòu)、軟件系統(tǒng)開(kāi)

2、發(fā)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型、實(shí)施方法和集成接口等等，很少有論文研究PDM關(guān)鍵數(shù)據(jù)模型和關(guān)鍵過(guò)程中的優(yōu)化問(wèn)題，而這些問(wèn)題的解決方法可以為PDM系統(tǒng)核心的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供理論和算法的支持，可以為提高企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率起到積極的意義。 本文用系統(tǒng)工程的理論和方法對(duì)PDM中一些關(guān)鍵問(wèn)題的建模和優(yōu)化進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，主要工作分為以下六個(gè)部分： (1)查閱了國(guó)內(nèi)外大量的期刊、書(shū)籍、會(huì)議文集和研究報(bào)告等文獻(xiàn)，針對(duì)PDM技術(shù)以及PDM中的

3、幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題(如產(chǎn)品配置問(wèn)題和項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題)的研究分別進(jìn)行了綜述。 (2)分析了按訂單裝配模式下產(chǎn)品配置過(guò)程的特點(diǎn)，建立了復(fù)雜配置約束條件下產(chǎn)品配置問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了Tabu搜索算法對(duì)模型進(jìn)行求解。使用動(dòng)態(tài)懲罰、頻數(shù)表、多階段搜索和優(yōu)化配置池等方法改進(jìn)了算法的效率。應(yīng)用模型和算法進(jìn)行了仿真計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。 (3)為了使PDM中的產(chǎn)品配置過(guò)程更符合用戶的習(xí)慣，將質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)引入配置過(guò)程，建立了

4、基于質(zhì)量功能展開(kāi)的產(chǎn)品配置數(shù)學(xué)模型，其目標(biāo)是根據(jù)用戶的個(gè)性化需求，從可行配置方案中找到最符合用戶需求的方案。為便于求解，將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成了等效的線性規(guī)劃模型，并對(duì)轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行了證明。同時(shí)，處理了模糊用戶需求情況下的上述模型和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換方法。 仿真研究表明，該模型可以建立顧客需求、工程特性和部件屬性之間的映射關(guān)系，最優(yōu)解比較有效地對(duì)應(yīng)了用戶的配置要求。 (4)建立了PDM中任務(wù)調(diào)度問(wèn)題的優(yōu)化模型，目標(biāo)是在縮短PDM 品開(kāi)發(fā)

5、項(xiàng)目周期的同時(shí)，減少任務(wù)拆分的次數(shù)和任務(wù)中斷時(shí)間。設(shè)計(jì)了一種基于貪婪準(zhǔn)則的混合遺傳算法，采用了基于優(yōu)先權(quán)的編碼方式，并在解碼規(guī)則中用貪婪準(zhǔn)則處理拆分的任務(wù)單元。對(duì)算法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并通過(guò)仿真實(shí)例驗(yàn)證了模型和算法。 (5)建立了PDM中任務(wù)指派問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，其目標(biāo)是確定最優(yōu)的指派方案，使得項(xiàng)目組的有限設(shè)計(jì)資源得到合理利用。針對(duì)模型的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種特殊結(jié)構(gòu)的染色體，用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行了求解。對(duì)遺傳算法的染色體編碼方