《面向產品族集成架構的主從關聯最佳化模型與方法研究》是依託天津大學，由杜綱擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向產品族集成架構的主從關聯最佳化模型與方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：杜綱
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
產品族集成架構是至關競爭優勢和自主創新能力構建的重要研究主題。.本項目擬針對該領域研究中的難點和不足，提出主從關聯最佳化的科學問題，以及解決該問題的系統和較完整理論與方法體系；包括主從關聯最佳化的產品族集成架構理念、面向產品族集成架構的主從關聯最佳化分析矩陣與概念模型、基於概念模型的數學模型及其分類、相應於各類模型的最優性條件和計算求解方法、與工程計算和數值模擬相結合的計算軟體等；針對複雜產品族的大規模、多層次、多模型等情形，研究分解協調的求解方法和關聯最優性條件；以機械工業為背景進行實證與套用研究。.研究成果將為套用領域提供方法支撐及理論依據，同時為相關理論體系做出創新性的貢獻。
結題摘要
產品族架構是至關企業競爭優勢和研發創新能力構建的重要研究主題。本課題針對該領域研究中的難點和不足，提出“主從關聯最佳化”的科學問題，對解決該問題的模型與方法進行了系統深入的研究，主要取得5方面有創新性的成果：1.指出產品族設計與架構領域中廣泛存在卻尚未專門研究的一類重要問題，稱為“主從關聯最佳化”問題，揭示了問題產生的一般來源：開發過程的多層次性和相關要素的多主體性及其主從關係，基於此建立了一種對問題進行描述與分類的四方圖概念模型。2.基於問題決策機理分析，建立了主從關聯最佳化問題的雙層規劃一般模型，以及面向產品族設計與架構領域的典型主從問題模型系列，包括產品族配置與參數設計關聯最佳化問題、平 台架構與定製設計關聯最佳化問題、產品族與供應鏈協同架構關聯最佳化問題等；這些模型均基於產品族架構的領域背景並套用於機械工業實際問題。3.針對產品族模型的非線性、非凸、0-1混合變數、關聯多從者等複雜特性，開發了多種針對性近似計算方法，包括：①模糊互動式滿意解法；②嵌套式遺傳算法，編制了算法代碼；③針對工業設計背景提出的一種基於回響曲面或代理模型估計下層最優值或最優解函式的雙層規劃近似計算方法；④處理模型構成函式表達式未知情形的結合工程計算軟體的方法。4.針對產品族架構中可能出現的不確定和大規模情形進行理論分析，研究了魯棒雙層最佳化問題，給出不同情形下魯棒解的定義和轉化條件；研究了雙層規劃的分解協調方法，包括下層為凸規劃時基於目標級聯的分解方法，以及下層含耦合變數情形的分解協調方法及其關聯最優性條件。5.對整個產品族主從關聯最佳化的決策過程概念化，建立了由問題生成、概念模型建立、數學模型建立和模型計算求解等步驟構成的決策過程框架，對各步驟之間的映射關係進行了初步的研究；同時，對整個決策過程中的相關要素進行了分析，包括架構與競爭優勢的關聯影響研究，以及架構與供應鏈之間的相互關聯影響研究等。本課題按期完成研究計畫，已發表標註文章15篇，錄用待發3篇。代表作之一的發表於EJOR（SCI二區）的一篇文章是與國際產品族領域知名研究者、美國喬治亞理工學院Roger J Jiao博士合作完成。Roger J Jiao博士充分肯定了“主從關聯”的意義，其在國際學術組織如CIRP宣講此工作時均得到院士和專家們的認可。
