基于Petri网和DSM的型号产品协同设计过程和数据世系建模及分析方法研究

随着离散制造业的飞速发展以及信息化和工业化融合（两化融合）的深入，以协同为核心的CAx一体化集成支撑环境已成为型号研制或装备设计的急迫需求，其相关理论技术也成为当前国际上研究热点和前沿领域。本项目立足型号产品协同设计过程特征，充分融合Petri 网和设计结构矩阵的建模方法，研究基于扩展C-net和实值设计结构矩阵的层次化协同过程模型群，提出依赖过程演化的数据世系模型，给出基于Petri网的过程模型、世系模型和DSM模型分析和优化技术，着力在协同设计过程的基础理论领域开展创新性探索和研究，为协同设计一体化集成支撑环境研究提供理论模型和分析手段的支撑。本项研究的开展对于攻克协同设计共性基础及前瞻性、产业化关键技术，建立起我国协同设计技术自主创新体系，具有积极的意义。

随着离散制造业的飞速发展以及信息化和工业化融合（两化融合）的深入，以协同为核心的CAx一体化集成支撑环境已成为型号研制或装备设计的急迫需求，其相关理论技术也成为当前国际上研究热点和前沿领域。本项目立足型号产品协同设计过程特征，1、提出了一套通用协同设计与设计仿真全生命过程周期概念，提出了一套协同设计仿真模型描述规范与实现和协同设计过程的全生命周期体系结构；2、提出一套多状态变换的协同设计过程模型和执行机制，给出了特有的触发规则；3、提出了一套基于Petri网的支持故障注入的协同设计仿真过程形式化模型及其案例；4、提出了基于科学工作流的协作过程模型与数据管理方法；提出了一种数据世系追踪算法；5、提出了一种高性能协同设计流程的DSM分解优化算法，最终设计实现了一种协同设计系统，以流程和数据为中心，以任务形式，将协同优化、DSM、参数设计、指标设计、数据分析、约束建模等工具集成在一起，在此基础上实现了协同设计与仿真平台，并进行了推广应用，形成软件著作权和专利，为协同设计一体化集成支撑环境研究提供理论模型和分析手段的支撑。本项研究的开展对于攻克协同设计共性基础及前瞻性、产业化关键技术，帮助建立了起我国协同设计技术自主创新体系，具有一定的意义。