[发明专利]一种基于层次分解的汽车产品开发系统优化方法

摘要

本发明涉及一种基于层次分解的汽车产品开发系统优化方法。该方法包括：优化的产品开发目标确定，将整车层次的开发目标向较低层次的系统层和部件层进行传递，在各层次之间实现协同的优化求解，与多学科设计优化方法相结合实现开发任务的柔性，实现开发子任务的模块化执行。本发明提供一种收敛速度快、求解质量高，能够在整车层次、系统层次和零部件层次上同时实现开发性能指标和设计方案优化的方法。

主权项

1.一种基于层次分解的汽车产品开发系统优化方法，其特征在于包括以下主要步骤：(1)根据市场调研得到的顾客需求和市场上同类相竞争产品的对标分析数据，并依据有关法律法规和标准规范，利用质量功能展开理论和层次分析法，确定出整车技术指标，也即整车的产品开发目标；(2)在基于部件进行分解的企业传统产品开发组织结构的基础上，利用引入基于性能模型的分解方式，形成一个更符合实际需要的层次化分解结构；(3)建立整车层次的优化设计模型P_v和相应的分析模型r_v，对此优化问题选取适宜的优化算法或者优化算法的组合，进行整车层次的优化问题求解，将优化得到的有关设计参数向下传递给系统层次，形成系统层次的开发目标；(4)建立系统层次的优化设计模型P_s和相应的分析模型r_s，对此优化问题选取适宜的优化算法或者优化算法的组合，进行系统层次的优化问题求解，将优化得到的有关设计参数向下传递给部件层次，形成部件层次的开发目标；(5)建立部件层次的优化设计模型P_c和相应的分析模型r_c，对此优化问题选取适宜的优化算法或者优化算法的组合，进行部件层次的优化设计，以实现其所构成的部件层次的性能指标与系统层次所需的最佳值尽可能一致，将部件层次所能实现的性能指标向上传递给系统层次，形成部件层次的开发目标对标量；(6)利用系统层次的优化设计模型P_s和相应的分析模型r_s，进行系统层次的优化设计，以实现其所构成的系统层次的性能指标与整车层次所需的最佳值尽可能一致，将系统层次所能实现的性能指标向上传递给整车层次，形成系统层次的开发目标对标量；(7)在完成系统层次的优化设计之后，利用反馈回来的开发目标对标量，在整车优化设计层次，进行优化问题的再次建模和优化求解，至此实现了基于层次分解的汽车产品开发系统优化方法的一个完整优化迭代过程；(8)完成每次优化迭代之后，进行收敛性判断，如果满足了预设的收敛条件，则优化过程结束，否则将进行下一个迭代过程：(3)～(7)。