[发明专利]一种考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法

说明书

本发明涉及一种考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，属于制造装备工效学设计领域。包括：S1、形成激光增材制造装备工效学综合评价体系，确定评价维度及相应评价指标；S2、根据DEMATEL法针对优化方案确定评价体系内各维度与各评价指标权重；S3、根据粗糙VIKOR算法对优化方案在各维度下指标评价信息求解，提取出指标综合评价粗糙数；S4、针对原设计方案重复S2，S3；S5、以某激光增材制造装备为例，验证评价模型与方法有效性与可行性。解决激光增材制造系统用户体验评价指标相互关联与主观体验性强的问题，对实现激光增材制造系统的高效、高质量、高性能制造具有重要现实意义。

技术领域

本发明涉及一种考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，属于制造装备工效学设计领域。

背景技术

激光增材制造技术是目前世界各国竞相发展的关键技术，已在原创性工艺技术、核心光学部件、高性能金属粉末材料以及装备上已有较深厚的研发积累。但其制件质量与性能的稳定性控制仍然是关键性难题，固然受到现有工艺、材料等方面的制约，而激光增材制造系统(包括激光系统、送粉系统、数控系统、监控系统等多子系统组成)的操作过程呈现多维度信息、多流程、多功能、多对象等特征，显然，其增材制造过程中人机交互操作的稳定性也是制约激光增材制件成形质量的关键问题之一。因此，开展增材制造系统人机交互操作的用户体验评价研究，是实现有效提升激光增材制造系统操作稳定性的主要途径，对于实现高效、高质量、高性能制造具有重要现实意义。

目前国内外学者主要围绕安全性、舒适性以及交互界面的易用性等方面，深入开展了传统产品与系统的用户体验评价研究，并取得了一定成果。由于激光增材制造系统在系统结构、加工工艺、控制形式等方面与传统制造系统都存在显著差异，传统的用户体验评价体系与方法难以适用激光增材制造系统，针对激光增材制造系统的用户体验评价研究也鲜见报道，且存在以下问题：

(1)针对激光增材制造系统的高度复杂和集成性等特征，传统制造系统的用户体验评价体系难以全面系统反映和验证激光增材制造系统的用户体验，其用户评价指标体系尚待建立。

(2)针对激光增材制造系统的用户体验评价指标相互关联和主观体验性强问题，现有评价方法侧重于对单一指标进行评估，忽略评价指标的耦合关系以及个体属性优势，易受主观因素影响，难以真实客观地反映评价结果的有效性。

因此，如何在保证评价过程客观性真实性的同时，建立全面的激光增材制造装备工效学评价体系，实现激光增材制造装备工效学优化设计方案的综合性评价，是激光增材制造装备设计研究中亟待解决的重点问题。

发明内容

本发明旨在提供一种考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，以解决激光增材制造装备工效学优化设计方案难以全面客观的评价问题。

为实现上述目的，本发明通过以下步骤实现：

S1.形成激光增材制造装备工效学综合评价体系，确定评价维度及其相应评价指标。

S2.根据DEMATEL(Decision-making Trial and Evaluation Laboratory：决策试验和评价实验室)法针对优化方案确定评价体系内各维度与各评价指标的权重。

S3.根据粗糙VIKOR(多准则妥协解排序法)算法对优化方案在各维度下指标评价信息求解，提取出指标综合评价粗糙数。

S4.针对原设计方案重复S2，S3步骤。

S5.以某激光增材制造装备为例，验证提出评价模型与方法的有效性与可行性。

进一步，上述考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法中，评价维度的选取原则为直接影响系统操作体验感，具体内容为：