● 摘要
当今企业在面对新产品开发时,只有缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量,才能在市场竞争中获得优势。特别是对于大型的复杂产品设计而言,产品的设计过程管理有着极大的现实意义。设计结构矩阵作为产品设计流程优化的有效工具之一,从产品的开发周期、开发成本和产品质量三个方面对产品设计流程进行优化。从上个世纪八十年代以来,国外的一些学者开始对其进行研究。而国内对其的研究是从上个世纪九十年代末才逐步开始。本文在总结国内外相关研究的基础之上,从以下三个方面对其进行了研究与创新:(1) 扩展型数字化设计结构矩阵的建模。利用模糊关系矩阵对某项设计活动的显性活动、隐性活动和无关活动进行了识别,之后用扩展型数字化设计结构矩阵将所有设计活动间的关系表示出来。这样可以在缩短产品开发周期、降低开发成本的同时进一步保证产品的设计质量,从整体上深化对复杂产品设计结构的认识。(2) 设计活动间的耦合强度的估算。采用模糊层次分析法构造任务的敏感性一致判断矩阵和可变性一致判断矩阵,进而得到以敏感性为指标的模糊数字化设计结构矩阵和以可变性为指标的模糊数字化设计结构矩阵,最后借用一定算法将二者合成最终的模糊数字化设计结构矩阵。(3) 数字化设计结构矩阵的优化。在设计活动间的耦合强度估算的基础之上,构造以时间和成本的适应度函数,运用免疫策略算法对设计结构矩阵进行优化,并通过算例与传统的GA算法进行了比较,进而验证了免疫策略算法对设计结构矩阵优化的有效性。
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