【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及復雜產(chǎn)品設計，具體涉及一種高速列車轉(zhuǎn)向架的設計變更方法。
技術介紹
1、產(chǎn)品開發(fā)過程中設計變更無法避免，當前市場全球化進程中，企業(yè)愈發(fā)傾向于在產(chǎn)品設計變更早期將供應商因素納入考量，從而更好地控制成本、保證質(zhì)量、縮短上市時間。而針對供應商中斷場景下的復雜產(chǎn)品設計變更問題，要求從供應側(cè)的角度對產(chǎn)品的設計變更進行分析，然而傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計變更側(cè)重于需求變化，然而對供給端風險研究不足，導致在供應鏈端出現(xiàn)問題后企業(yè)的應對策略不足。因此準確識別并控制設計變更傳播可以提升產(chǎn)品研發(fā)速度，保證產(chǎn)品品質(zhì)，增強企業(yè)的競爭力。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本專利技術的目的是提出一種應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，減少了企業(yè)在供應商中斷下的成本損失，以及快速的恢復其產(chǎn)品的生產(chǎn)供應，提高企業(yè)在市場的競爭能力。
2、為了實現(xiàn)上述專利技術目的，本專利技術提供了以下技術方案：
3、一種應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，該方法包括如下步驟：
4、步驟s1：基于復雜網(wǎng)絡的零部件關聯(lián)關系表示，通過對產(chǎn)品的功能關系和結構關系構建出零部件間的關系網(wǎng)絡；
5、步驟s2：采用蟻群算法結合復雜網(wǎng)絡節(jié)點容量實現(xiàn)對變更傳播路徑的搜索，以最小化變更傳播強度為目標；
6、步驟s3：基于所述對變更傳播路徑的搜索，可得到需要變更的模塊，利用需要變更模塊求解產(chǎn)品設計變更方案以及供應商的選擇。
7、所述的通過對產(chǎn)品的功能關系和結構關系構
8、所述的采用蟻群算法結合復雜網(wǎng)絡節(jié)點容量實現(xiàn)對變更傳播路徑的搜索，以最小化變更傳播強度為目標包括如下步驟：
9、步驟s21：變更成本定義為網(wǎng)絡中節(jié)點變更額外所增加的成本，因此變更節(jié)點的額外成本表示為：
10、
11、式中，n代表節(jié)點總數(shù)，c(vi)為節(jié)點vi變更所需成本；
12、變更時間為從變更請求發(fā)起到全部變更設計完成所需花費時間；表示為：
13、
14、式中，n代表節(jié)點總數(shù)，t(vi)為節(jié)點vi變更所需時間；
15、變更傳播概率指的是節(jié)點i向節(jié)點j傳播的概率，當節(jié)點i和j之間不存在連接的邊時，其傳播概率為零；傳播概率越大時表示傳播越有可能經(jīng)過該條邊，基于邊之間的權重計算傳播概率，表示為：
16、
17、式中，w(vi)為與節(jié)點vi所連接的邊的權重之和，wij為節(jié)點i和節(jié)點j之間的權重；
18、變更傳播指數(shù)用于確定節(jié)點得屬性，分類為吸收者/攜帶者/擴散者，傳播過程中應盡可能的避免經(jīng)過擴散節(jié)點，變更傳播指數(shù)表示為：
19、
20、式中，dout(i)表示節(jié)點的出度，din(i)表示節(jié)點的入度；
21、變更傳播強度的計算基于上述四個指標，變更成本、變更時間以及變更傳播指數(shù)為越小越好，而變更傳播概率為越大越好；綜上變更傳播強度定義為：
22、cpiij＝(w1cc+w2tc+w3dc)(1-pij)
23、式中，w1+w2+w3＝1，分別代表各指標所占權重，可由熵權法計算得到；
24、步驟s22：設計過程中設計者都會預留一定程度的設計容差，定義設計容差為其復雜網(wǎng)絡的節(jié)點容量，一個節(jié)點的容量越大其抵抗風險的能力越強，節(jié)點容量定義如下：
25、ρi＝(1+β)l0(vi)
26、式中，β>0為網(wǎng)絡的容忍參數(shù)，表示設計參數(shù)的容差大小，β越大其抵抗風險能力就越強，但過大時會導致產(chǎn)品性能下降，所以參數(shù)要在規(guī)定范圍內(nèi)取值；l0(vi)表示節(jié)點的初始負荷，可通過計算節(jié)點的度得到，計算公式如下：
27、
28、式中，ki、kj表示零部件節(jié)點i和j的度，q為比例常數(shù)，本文取值0.5，a(0<a<1)為節(jié)點初始負荷的控制參數(shù)，a越大節(jié)點間初始負荷的差異越大；si表示節(jié)點i的鄰居節(jié)點集合；
29、基于上述對變更傳播強度和節(jié)點容量的定義，最優(yōu)變更傳播路徑搜索的目標函數(shù)及約束定義如下：
30、
31、式中，k為變更傳播的模塊個數(shù)，ρ0表示初始變更節(jié)點的變更影響，可由領域?qū)＜医o出；公式表示以最小的變更傳播強度為目標，公式表示當節(jié)點的吸收容量大于初始節(jié)點的變更影響時，傳播停止。
32、基于所述對變更傳播路徑的搜索，可得到需要變更的模塊，需要變更模塊求解產(chǎn)品設計變更方案以及供應商的選擇，包括以下步驟：
33、步驟s31：采用主從優(yōu)化的方法進行變更方案的求解，上層的優(yōu)化目標為所建立的綜合效用函數(shù)，目標為效用值得最大；
34、將客戶需求轉(zhuǎn)化為各待配置模塊的配置參數(shù)值；可由與目標向量的加權歐式距離計算得來；
35、對配置項參數(shù)進行歸一化處理后，采用加權歐氏距離的方法計算出模塊實例mij與目標向量的相似度，如下式所示：
36、
37、式中，n表示模塊個數(shù)，m表示實例個數(shù)，cpii為目標配置參數(shù)項，cpiil代表模塊mi的第j個實例的第l個配置參數(shù)項，為歸一化處理后的配置參數(shù)項，rmdij表示第i個模塊的第j個實例的需求匹配度，wil表示第i個模塊的第l個配置參數(shù)項所占權重；
38、上層效用函數(shù)用u表示，
39、
40、式中，c供應商的總成本，rs為供應商風險值，rmd表示客戶需求匹配度，sim為產(chǎn)品模塊的相似度；
41、上層的目標函數(shù)表示如下：
42、
43、s.t?xij∈{0,1},i＝1,2,...n；j＝1,2..,m,s＝1,2...,s
44、
45、式中，χij代表所選擇的模塊實例，其中i代表第幾個模塊，j代表第i個模塊的第j個模塊實例，同理yijs表示所選擇的模塊實例的供應商，i、j的定義同上，s表示所選擇的模塊實例的第s個供應商，χij、yijs均為二進制的決策變量，只能取0或1，表示當前模塊實例或供應商的選擇或不選擇，n、m、s這三個參數(shù)分別為模塊、模塊實例、供應商選擇的數(shù)量，wil表示第i個模塊的第l個配置項參數(shù)的權重；
46、步驟s32：通過建立供應商風險指標的貝葉斯網(wǎng)絡，基于貝葉斯公式推理最終需要評價供應商的風險程度；
47、步驟s33：采用嵌套遺傳算法對變更零部件進行再配置求解。
48、有益的技術效果：
49、1、專利技術人在實踐中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有復雜產(chǎn)品設計變更方法中對從供應端導致的設計變更分析不足，缺少對供應商的量化方法，本專利技術考慮供應商中斷風險并定義其量化指標，基于ahp和貝葉斯網(wǎng)絡構建供應商中斷風險評估模型，以在產(chǎn)品設計變更過程中主動識別并規(guī)避風險。
50、2、專利技術人在實踐中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，該方法包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：所述的通過對產(chǎn)品的功能關系和結構關系構建出零部件間的關系網(wǎng)絡包括：基于區(qū)間直覺模糊集確定出零部件的功能關系矩陣和結構關系矩陣，采用網(wǎng)絡差異度的方法確定出功能和結構各自所占權重，確定出綜合關系矩陣。
3.如權利要求1所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：步驟S2具體包括如下步驟：
4.如權利要求1所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：步驟S3具體包括以下步驟：
5.如權利要求4所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：下層的優(yōu)化模型中由產(chǎn)品的完成時間、供應商總成本、供應商風險三者組成，通過將下層的參數(shù)反饋給上層，用于計算上層的效用函數(shù)。
6.如權利要求5所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：產(chǎn)品完成時間包括研制時間和物流時間，研制時間定義為產(chǎn)品從設計、生產(chǎn)、到最后的裝配所需要的時間，由供應商的歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)計
7.如權利要求6所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：供應商的總成本基于產(chǎn)品的完成時間計算得來，總成本包括研制成本、采購成本、物流成本，研制成本主要包括產(chǎn)品研發(fā)、管理等成本；下層優(yōu)化目標供應商成本的表達式為：
8.一種計算機存儲介質(zhì)，其中存儲有處理器可執(zhí)行的程序，所述處理器可執(zhí)行的程序在由所述處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)所述權利要求1-7任一項所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法。
...【技術特征摘要】
1.一種應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，該方法包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：所述的通過對產(chǎn)品的功能關系和結構關系構建出零部件間的關系網(wǎng)絡包括：基于區(qū)間直覺模糊集確定出零部件的功能關系矩陣和結構關系矩陣，采用網(wǎng)絡差異度的方法確定出功能和結構各自所占權重，確定出綜合關系矩陣。
3.如權利要求1所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：步驟s2具體包括如下步驟：
4.如權利要求1所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：步驟s3具體包括以下步驟：
5.如權利要求4所述的應對供應商中斷風險下的復雜設計變更方法，其特征在于：下層的優(yōu)化模型中由產(chǎn)品的完成時間、供應商總成本、供應商風險三者組成，通過將下層的參數(shù)反饋給上...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黎榮，賀子奕，何旭，張海柱，沈煜華，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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