基于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣的產(chǎn)品開發(fā)過程優(yōu)化研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)的全球化，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)促使企業(yè)在更短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出高質(zhì)量、低成本的新產(chǎn)品；同時(shí)也激發(fā)了人們對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程的重視，涌現(xiàn)出了多種產(chǎn)品開發(fā)過程優(yōu)化、管理方法。其中美國(guó)學(xué)者Steward提出的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣方法具有一定的代表性，該方法力圖通過矩陣的形式來(lái)描述和分析產(chǎn)品開發(fā)過程，減少過程的復(fù)雜性以及開發(fā)活動(dòng)中出現(xiàn)的反復(fù)與迭代，使整個(gè)開發(fā)活動(dòng)系統(tǒng)化、邏輯化和理性化。已有應(yīng)用實(shí)踐業(yè)已證明該方法是一個(gè)有效的產(chǎn)品開發(fā)過程優(yōu)化與管理工具。
　　

2、 本文借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，以設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣為研究工具，將人工免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、反饋控制理論引入其中，探討設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣方法在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用的普適性。
　　 首先，研究了基于多輸入多輸出任務(wù)重疊設(shè)計(jì)方法。根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)過程中串行任務(wù)間可能存在的重疊情況，考慮上游任務(wù)信息進(jìn)展度與下游任務(wù)信息敏感度對(duì)任務(wù)執(zhí)行方式的影響，提出基于任務(wù)返工迭代的重疊模型，并結(jié)合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣方法將其應(yīng)用到普遍多輸入多輸出產(chǎn)品開發(fā)過程中。而且，對(duì)影響重

3、疊效果的重要參數(shù)進(jìn)行了分析、討論，說(shuō)明采用重疊執(zhí)行方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。
　　 其次，研究了基于資源均衡策略的耦合集求解方法?？紤]到并行迭代模型——工作轉(zhuǎn)移矩陣未考慮具體資源約束下的資源分配問題，難以對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程進(jìn)行有效的定量分析，建立了一種基于資源均衡策略的耦合集求解模型，旨在減少由于資源分配不均引起資源閑置的狀況，而后結(jié)合遺傳算法對(duì)模型求解，尋找較優(yōu)的資源分配方案。
　　 再次，研究了動(dòng)態(tài)環(huán)境中基于反饋控制理論的設(shè)

4、計(jì)迭代分析方法。討論了動(dòng)態(tài)環(huán)境中產(chǎn)品開發(fā)過程的不確定因素以及其對(duì)開發(fā)過程產(chǎn)生的影響，通過引入資源監(jiān)測(cè)控制矩陣對(duì)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)，一方面使迭代過程在期望的時(shí)間內(nèi)完成，另一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)迭代過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制作用。
　　 最后，研究了基于人工免疫網(wǎng)絡(luò)算法的多項(xiàng)目調(diào)度問題求解方法。從目前研究較少的多項(xiàng)目多模態(tài)調(diào)度問題入手，通過對(duì)問題本質(zhì)的分析，發(fā)現(xiàn)該問題具有明顯的多峰特性，而人工免疫網(wǎng)絡(luò)算法是一種局部搜索與全局搜索相結(jié)合的方法，對(duì)求

5、解多峰優(yōu)化問題具有顯著的優(yōu)勢(shì)，從而提出基于人工免疫網(wǎng)絡(luò)算法的多項(xiàng)目調(diào)度求解方法。該方法通過引入設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣對(duì)任務(wù)間存在的時(shí)序約束關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)化，進(jìn)而使用基于啟發(fā)式規(guī)則的資源競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先級(jí)建立任務(wù)調(diào)度順序，而后通過人工免疫算法中的克隆選擇、陰性選擇和網(wǎng)絡(luò)壓縮操作實(shí)現(xiàn)解的局部搜索和全局搜索相結(jié)合，從而保證了算法具有很強(qiáng)的搜索能力，避免了可能存在的組合爆炸問題。
　　 此外，基于上述理論方法研究成果，通過門座起重機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)例說(shuō)明了其可行