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协同设计是一种基于网络的群体工作环境,设计人员在这种环境中相互协调、相互共享信息资源,快速高效地共同完成产品设计任务。相比传统的以个人设计为主的工作模式,协同设计采用群体工作模式,能够提高产品设计水平和设计效率从而增强企业的敏捷性和竞争力。协同设计包括设计任务的规划、设计资源信息的共享、设计过程中的协调、工作流程管理、设计人员间的交互等等方面,而设计任务的规划是协同设计的第一步。任务规划的目的在于合理地为设计任务分配设计资源,提高资源的利用率,实现效益最大化。在实际情况中,设计任务的规划往往存在诸多不确定因素,如事先的任务规划难以准确估计,任务进行的过程中发生预计之外的变化等等。考虑到以上可能的不确定因素,本文对不确定条件下的设计资源的优化调度问题进行了研究。研究内容包括:
1.设计资源的调度策略和调度模型研究。针对不确定调度中的第一类和第二类不确定性因素,提出一种包含预调度和反馈调度的两阶段的调度策略,建立一种两级的数学模型,以同时应对两类不确定调度。在预调度中,资源需求量等参数均采用区间数表示,建立以最大效益为目标的模型。而反馈调度是一个包含区间数和模糊语言值的不确定多属性决策模型,其中项目报价采用区间数表示,其他属性采用模糊语言值表示。最后采用根据满意度系数对最好规划和最坏规划进行折中的方法将两级不确定调度模型转化为确定型模型。
2.资源调度求解算法研究。对不确定调度模型进行转换之后得到确定型的调度模型后,需要选取算法对其进行求解,本文介绍并研究了一种新的智能搜索算法-自由搜索算法,对该算法进行的分析和比较,应用该算法对调度模型进行求解。最后用实例测试了算法的有效性。
3.研究资源调度软件的架构及实现。对产品设计中所涉及的各种资源(如图纸,技术手册,零部件信息,设计软件等)进行分析和归类,采用本体等对其进行描述,并用protégé本体建模工具建立设计资源的本体模型。然后研究多Agent系统,设计了包括任务Agent、设计人员Agent、资源管理Agent、调度Agent和本体库Agent的五类Agent并建立资源调度系统的MAS模型,引入Jena,和Jade两个开源框架,设计资源调度软件系统框架并予以实现。