产品协同开发过程管理的关键技术研究

论文摘要

随着科学技术的不断进步以及人们对产品个性化要求的不断提高，现代产品的结构越来越复杂，功能越来越强大，技术含量也越来越高。传统的串行产品开发模式越来越不能满足现代产品开发的需要。因此，在信息化和数字化的今天，基于过程技术的跨组织、跨部门的多学科领域的产品协同开发方式越来越受到社会各界的关注。本论文结合江淮汽车股份公司产品全生命周期管理以及产品研发生命周期管理系统构建项目，对产品研发过程管理的相关理论和实现技术进行了系统的研究。 论文首先对产品协同开发过程管理的概念、背景、国内外研究现状进行深入的研究，并在此基础上总结了产品协同开发过程管理的特点和需求，指出了目前该方向存在的不足，预测了产品协同开发过程管理的发展趋势，提炼了产品协同开发过程管理的关键技术，为全文的研究奠定了基础。 产品协同开发过程规划是产品协同开发过程管理的基础。论文在深入分析产品协同开发过程规划的特点和需求的基础上，提出了基于多层DSM的产品协同开发过程规划方法。该方法能够有效避免产品开发过程的无效反复，缩短产品开发周期，提高产品开发质量，降低产品开发成本。 产品协同开发任务调度是一个典型的基于约束的资源优化配置问题。论文在分析国内外学者在该领域的研究成果的基础上，指出了目前产品开发任务调度方法的不足，提出了基于多目标(时间、成本、质量)优化的产品协同开发任务调度方法。该方法能够使产品开发管理人员在找到产品开发时间、成本以及质量的平衡点的基础上，进行任务调度，得到优化调度的结果。该方法的研究内容主要包括：构建产品协同开发任务调度的多目标优化的数学模型；构建任务调度的综合指标结构模型，并选择各个指标的确定方法；提出基于混合微粒群算法的任务调度算法。 产品协同开发过程建模是产品协同开发过程管理的重要环节，它既是产品开发人员交流的媒介，又是产品开发过程优化的基础，而且在产品协同开发过程监控中还起到“线索”作用，基于产品协同开发过程模型的过程监控方法能够使产品开发管理人员方便快捷地获取各方面的相关信息。论文在分析目前产品开发过程建模方法的基础上，指出了各种方法的不足，并在工流网的基础上通过扩展其构建元素的内部结构，形成了全息工作流网的过程建模方法，该建模方法的显著特点是全息，即它集成了产品开发过程的组织、时间、任务等各方面的信息，并能够很好地支持产品协同开发过程仿真，其仿真结果能够有效地支持产品协同开发过程的分析和优化。 为了实现产品协同开发过程的计算机辅助管理，作者开发了基于项目管理模式的产品协同开发过程管理系统。该系统紧密结合过程管理的思想，把产品开发的过程管理作为其终极实现目标，最终完成产品开发过程链和产品配置的完美结合，实现产品开发过程和产品数据管理的无缝集成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 产品协同开发
• 1.2.1 产品协同开发的演化过程
• 1.2.2 产品协同开发的概念
• 1.2.3 产品协同开发研究的主要内容
• 1.3 产品协同开发过程管理
• 1.3.1 产品协同开发过程管理的概念
• 1.3.2 产品协同开发过程管理的研究现状
• 1.3.3 产品协同开发过程管理技术的发展趋势
• 1.4 课题来源和研究内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 研究内容
• 参考文献
• 第二章 产品协同开发过程管理的体系及方法
• 2.1 引言
• 2.2 产品协同开发过程管理的内涵和特点
• 2.3 产品协同开发过程管理的研究意义
• 2.4 产品协同开发过程管理的关键技术
• 2.5 产品协同开发过程管理的相关理论与技术
• 2.5.1 并行工程
• 2.5.2 产品生命周期管理
• 2.5.3 计算机支持的协同工作
• 2.5.4 项目管理
• 2.5.5 工作流管理
• 2.6 本章小结
• 参考文献
• 第三章 基于多层DSM的产品协同开发过程规划技术研究
• 3.1 引言
• 3.2 设计结构矩阵（DSM）
• 3.3 基于DSM的产品协同开发过程规划
• 3.3.1 DSM的建立
• 3.3.2 耦合任务的识别
• 3.3.3 开发过程的重组
• 3.3.3.1 非耦合任务的初始排序
• 3.3.3.2 耦合任务的排序
• 3.4 多层DSM
• 3.4.1 多层DSM的分解原理
• 3.4.2 多层DSM间的信息交流
• 3.4.3 多层DSM的集成
• 3.5 实例分析
• 3.5.1 构建DSM
• 3.5.2 过程重组
• 3.6 本章小结
• 参考文献
• 第四章 基于多目标优化的产品协同开发任务调度研究
• 4.1 引言
• 4.2 问题描述与调度模型
• 4.2.1 问题描述
• 4.2.2 调度模型
• 4.3 任务调度的评价指标体系
• 4.3.1 评价指标
• 4.3.2 评价方法
• 4.3.3 评价模型和求解步骤
• 4.4 基于启发式算法的调度算法设计
• 4.4.1 算法概述
• 4.4.1.1 基本PSO
• 4.4.1.2 混合PSO
• 4.4.2 任务调度问题的混合PSO设计
• 4.4.2.1 个体编码
• 4.4.2.2 目标函数
• 4.4.2.3 进化策略
• 4.5 实例分析
• 4.5.1 计算准备
• 4.5.2 计算结果
• 4.6 本章小结
• 参考文献
• 第五章 基于全息工作流网的产品协同开发过程建模
• 5.1 引言
• 5.2 产品协同开发过程建模的概念
• 5.2.1 产品协同开发过程建模的定义
• 5.2.2 产品协同开发过程建模的要求
• 5.2.3 产品协同开发过程建模的作用
• 5.2.4 产品协同开发过程建模方法分析
• 5.2.4.1 产品协同开发过程建模方法
• 5.2.4.2 产品协同开发过程建模方法的分析
• 5.3 全息工作流网
• 5.3.1 WF-Net定义
• 5.3.2 HWF-net的定义
• 5.3.2.1 变迁
• 5.3.2.2 库所
• 5.3.2.3 子网
• 5.3.2.4 连接弧
• 5.4 HWF-net的分析技术
• 5.4.1 HWF-net的遍历
• 5.4.2 基于计算机仿真技术的HWF-net分析方法
• 5.5 HWF-net的模型特点和建模原则
• 5.5.1 HWF-net的模型特点
• 5.5.2 HWF-net的建模原则
• 5.6 实例分析
• 5.6.1 模型构建
• 5.6.2 模型仿真与分析
• 5.7 本章小结
• 参考文献
• 第六章 基于项目管理模式的协同产品开发过程管理系统
• 6.1 引言
• 6.2 系统概述
• 6.2.1 系统概念模型
• 6.2.2 系统特点
• 6.3 系统建模
• 6.3.1 系统功能模型
• 6.3.2 系统数据模型
• 6.3.3 系统实现类模型
• 6.4 系统原型的开发与应用
• 6.5 本章小结
• 参考文献
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 展望
• 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目
• 攻读博士学位期间发表、录用或完成的学术论文
• 攻读博士学位期间参加的科研项目