产品设计与工艺设计过程建模及其并行技术研究

论文摘要

产品设计与工艺设计过程是产品开发过程的核心,它包括与产品设计与工艺设计有关的所有技术活动和管理活动,代表了特定组织进行产品设计与工艺规划的行为,是特定组织为满足某一需求,利用各种资源、工具和方法进行的创造性活动,过程交付的内容包括产品设计与工艺设计相关文档和数据。产品设计与工艺设计过程本身是一个将工程技术、方法、工具和人员集成并付诸产品设计与工艺设计实践的技术和管理框架。目前,人们将注意力越来越多的集中在产品设计与工艺设计过程上,普遍认为,通过过程的设计、改进和有效管理而不是单单产品和服务的改进更能有效提高产品质量和服务质量,更能赢得时间。有学者提出产品设计开发中引入“过程工程”的概念,过程工程是指有关过程的定义、优化和控制等工程活动的总称。由此产品设计与工艺设计过程工程是指所有与产品设计与工艺设计过程建模、分析、实施、改进、维护以及与产品设计与工艺设计过程重组有关的工程活动。本文主要研究工作如下:研究产品设计与工艺设计过程多视图建模问题。建立了产品设计与工艺设计过程体系结构。通过分析产品设计与工艺设计过程特点,考虑过程描述上完备而又不冗余确定产品设计与工艺设计过程的W2H基本要素,指出产品设计与工艺设计过程主要解决做什么（What-任务）、怎么做（How-过程）、谁来做（Who-组织）问题。建立了基于W2H基本要素的三维空间模型。该模型具有三维可视化易理解、方便动态跟踪管理过程的特点。通过三维空间模型的截面和投影面明确给出模型各基本要素间的关系。从任务、组织、过程三方面跟踪监控产品设计与工艺设计过程进度,支持过程规划、分析、改进和管理。研究并行设计过程迭代（Iteration）问题,基于广义随机Petri网建立了产品并行设计过程模型,给出了基于工作流的过程抽象模型。分析了该工作流模型的组成模型。应用HPSim工具和Markov链方法对产品并行设计过程模型进行了性能分析并验证了其可靠性,分析模型运行特点。研究其基于工作流的产品并行设计过程动态运行控制问题,描述了产品并行设计过程中活动项状态及其转换以及活动项动作及其转换,给出了基于Petri网和任务驱动的并行设计过程工作流运行控制机制。研究产品并行设计过程活动重叠（Overlapping）问题。为规划设计与工

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 产品设计与工艺设计过程建模国内外研究现状
• 1.3 产品并行设计过程迭代问题研究国内外现状
• 1.4 产品并行设计过程活动重叠规划研究国内外现状
• 1.5 本文主要研究内容
• 第2章 产品设计与工艺设计过程三维空间模型
• 2.1 引言
• 2.2 产品设计与工艺设计过程体系结构
• 2.2.1 产品设计与工艺设计过程实例
• 2.2.2 产品设计与工艺设计过程实例分析
• 2.2.3 产品设计与工艺设计过程体系结构建立
• 2.3 产品设计与工艺设计过程基本要素
• 2.3.1 产品设计与工艺设计过程基本要素的提炼
• 2.3.2 W2H 基本要素
• 2.4 基于W2H 要素的产品设计与工艺设计过程三维空间模型
• 2.4.1 三维空间模型
• 2.4.2 任务-过程视图
• 2.4.3 组织-过程视图
• 2.4.4 任务-组织视图
• 2.5 本章小结
• 第3章 产品并行设计过程迭代问题研究
• 3.1 引言
• 3.2 支持产品设计与工艺设计并行迭代的工作流模型研究
• 3.2.1 产品并行设计工作流过程任务模型
• 3.2.2 产品并行设计工作流过程组织模型
• 3.2.3 支持并行迭代的工作流过程主模型
• 3.2.4 产品并行设计工作流过程数据模型
• 3.3 基于HPSim 的产品并行设计过程模型分析及验证
• 3.3.1 基于HPSim 的产品并行设计过程模型仿真
• 3.3.2 基于HPSim 仿真的四种产品设计与工艺设计过程模式分析
• 3.4 基于Markov 链的产品并行设计过程模型分析
• 3.4.1 构造面向Markov 链的随机Petri 网模型
• 3.4.2 构造与Petri 网同构的马尔科夫过程
• 3.4.3 基于马尔科夫过程稳定概率的过程分析
• 3.5 基于Petri 网和任务驱动的并行设计过程工作流运行控制
• 3.5.1 并行设计过程自动类型变迁的状态及其转换
• 3.5.2 并行设计过程人工类型变迁的状态动作及其转换
• 3.5.3 产品并行设计过程运行控制流程
• 3.6 本章小结
• 第4章 产品并行设计过程活动项重叠问题研究
• 4.1 引言
• 4.2 重叠活动项阶段划分
• 4.3 并行度与产品并行设计效果分析
• 4.4 上游产品设计信息可靠度分析与计算
• 4.4.1 上游产品设计信息可靠度分析
• 4.4.2 上游产品设计信息可靠度计算
• 4.5 产品设计信息预发布点与工艺设计活动项启动点确定
• 4.6 信息交互点及并行度计算实例
• 4.7 本章小结
• 第5章 产品并行设计过程软件系统研制
• 5.1 引言
• 5.2 系统的功能模块
• 5.3 系统的框架结构
• 5.4 系统的运行框架
• 5.5 系统主要界面和设计实例
• 5.5.1 产品并行设计过程执行
• 5.5.2 产品并行设计过程管理
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 哈尔滨工业大学博士学位论文原创性声明
• 哈尔滨工业大学博士学位论文使用授权书
• 哈尔滨工业大学博士学位涉密论文管理
• 致谢
• 个人简历