基于双层次DSM技术的多技术系统产品设计方法

中国机械工程第19卷第3期2008年2月上半月

基于双层次DSM技术的多技术系统产品设计方法

赵 亮

许正蓉

浙江大学,杭州,310027

摘要:为了解决多技术系统产品设计过程中返工迭代多的问题,提出了基于双层次DSM技术的多技术系统产品设计方法。以注塑机的系统设计为例,将多技术系统的设计信息描述成两个层次,介绍了对其进行进程优化的准则和评价标准,然后,提取关键任务,建立了这两个层次的联系,将复杂的设计任务耦合关系转化到设计过程层面。结果表明:经过优化的产品设计过程返工迭代减少,耦合关系得到简化,设计流程更加清晰明确。

关键词:多技术系统产品设计;双层次DSM;设计过程优化;注塑机系统设计

中图分类号:TH122 文章编号:1004 132X(2008)03 0338 05

Two-layerDSMMethodforMulti-techSystemProductDesign

ZhaoLiangXuZhengrong

ZhejiangUniversity,Hangzhou,310027

Abstract:Tosolvetheproblemsinmulti-techsystemproductdesignsuchasthelowefficiencyandfrequentreworkingaswellasiteractiveprocesses,thetwo-layerdesignstructurematrix(DSM)methodwaspresented.Plasticinjectionmoldingmachinesystemdesignwastakenasanexample,andthedesigninformationwasdescribedintotwolevelstoillustratetheoptimizationprincipleandassess ingcriteria.Additionally,thekeymissionwaspickedupandtherelationshipbetweentwolayerswasbuilt,thenaccomplishingthetransformfromcomplexrelationshipwithincouplingmissionstosimpleprocessingcommunication.Theresultdemonstratesthattheoptimizationaboutprocessplaningworkswithlessreworking,simplecouplingandclearprocess.

Keywords:multi-techsystemproductdesign;two-layerDSM;designprocessoptimization;plasticinjectionmoldingmachinesystemdesign

0 引言

现今重要的技术装备都是集软件、电子、机械、液压和控制等模块于一体的多技术系统。多技术系统产品设计方法的研究一方面集中在建立合理有效的设计过程模型,如曹国忠等[1]提出的功能、效应与实例的概念设计过程模型,并且对概念设计中行为矩阵模型进行了公理化验证;另一方面集中在设计任务的解耦与耦合,如Li等[3]提出的一种复杂设计问题解耦的双层次形式方法,Browning详细介绍了应用设计结构矩阵(designstructurematrix,DSM)技术进行复杂系统耦合与解耦的方法以及DSM的运行机制。

[4]

[2]

结果使得产品设计的效率变低,开发成本提高,设计返工频繁。考虑到多技术系统的复杂特殊性,张东民等

[5]

应用DSM进行了设计过程的建模,

徐路宁等[6]基于DSM建立了多领域协同设计模型,从而对多技术系统产品的设计任务进行规划,明确了信息反馈迭代的关系,但是无法从根本上揭示多技术系统产品设计任务之间复杂耦合关系的本质。

针对该问题,本文提出基于双层次DSM技术的多技术系统产品设计方法,一方面,考虑多技术系统中各个分系统之间复杂的耦合关系,利用第一层次的DSM明确设计任务之间的信息反馈迭代关系;另一方面,提取关键任务,分解到第二层次的设计过程DSM,从设计过程的角度揭示了设计任务之间复杂耦合关系的本质,既实现了复杂问题的简化,又在一定程度上使设计过程的优化管理成为可能,在建立了设计任务与设计过程之间联系的同时,提高了设计效率。

1双层次DSM技术的提出及原理

单技术系统设计是一种基于串行模式的设计

工作。当前的多技术系统设计基本上采用单技术系统的开发方法,在单技术系统开发完成后进行简单的叠加,由于没有考虑彼此之间的交互建模,

收稿日期:2006 11 10

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50305034);浙江省自然科学基金资助项目(Y104440)

2基于双层次DSM技术的设计过程

基于双层次DSM技术的设计过程如下: