【正文】 任 務(wù) ： 繪 制 A 3 軸 零 件 圖 紙（ C A D 圖 紙 上 傳 ）任 務(wù) ： 繪 制 A 3 軸 齒 輪 零 件 圖 紙（ C A D 圖 紙 上 傳 ）任 務(wù) ： 整 理 全 部 計 算 和 設(shè) 計 資料 ， 編 制 設(shè) 計 手 冊 （ 文 本 上傳 ） 圖 減速器傳 設(shè)計工藝 圖 第 3章 基于 WPR的改進過程方法研究 32 A B C DEFHGI J K L MONPRQS 圖 減速器傳統(tǒng)設(shè)計流程圖 注： A：確定傳動方案 ； B： 選擇電機 ； C：。 減速器傳統(tǒng) 設(shè)計 流程圖 [56]，如圖 。由于其傳遞運動的可靠 性與準(zhǔn)確性，并且結(jié)構(gòu)緊湊、 維護簡單，通常作為減速傳動 的 裝置 [55]。 優(yōu)化結(jié)果如圖 所示。首先，對耦合的 兩 節(jié)點 B， D 直接 進行協(xié)商 處理 ，使其變成一個新的節(jié)點 BD， 優(yōu)化結(jié)果如圖 所示。新節(jié)點 CE 與其父節(jié)點A 屬于直接耦合的兩個節(jié)點，按 (1)中方法對其操作，合為一個新的節(jié)點 ACE， 優(yōu)化結(jié)果如圖 所示。首先， 因 節(jié)點 E 受其父節(jié)點C 的影響 ，但不 受其父 節(jié)點 D 的影響，按 獨立節(jié)點的方法對節(jié)點 E 進行 操作 ， 將節(jié)點 B 直接作用到節(jié)點 E 上， 如 圖 所示。 ABCDEF ABCDE F 圖 用戶定義 過程 流 圖 優(yōu)化 1 BCA D E F 圖 優(yōu)化 2 第 3章 基于 WPR的改進過程方法研究 30 (3) 如果存在節(jié)點 A 與節(jié)點 D，節(jié)點 D 受其父節(jié)點 B 的結(jié)果影響，不受其父節(jié)點 C 的結(jié)果影響，且節(jié)點 D 與節(jié)點 A 存在耦合關(guān)系，則稱這四個節(jié)點為獨立節(jié)點下的耦合節(jié)點。首先， 按相似節(jié)點的定義對 相似節(jié)點 D、 E 進行合并， 形成新的節(jié)點 DE， 如圖 所示。 BA AB 圖 用戶定義 過程 流 圖 優(yōu)化 1 (2) 如果節(jié)點 A 與節(jié)點 B 為相似節(jié)點，且同時受其父節(jié)點的結(jié)果影響，節(jié)點A 與其父節(jié)點屬于直接耦合的節(jié)點，則節(jié)點 A、節(jié)點 B 與其父節(jié)點稱為相似節(jié)點情況下的耦合節(jié)點。用戶定義過程流， 如圖 所示。 第 3章 基于 WPR的改進過程方法研究 29 耦合節(jié)點的優(yōu)化方法 隨著機械產(chǎn)品技術(shù)的迅猛發(fā)展，設(shè)計過程變得越來越復(fù)雜，節(jié)點耦合情況越來越多，因此，需要提供一種技術(shù)，對耦合節(jié)點進行操作，達到優(yōu)化目的。 1 23N 4N5N6 12 3 1 2N3 4N56N 圖 優(yōu)化 1 圖 優(yōu)化 2 當(dāng)需要 改變 分支 條件 時 ， 只需 在 節(jié)點 C 處 進行修改 。 根據(jù)定義 ， 1C 、 2C 與 3C 為相似節(jié)點并可合并 成 一個新的控制節(jié)點 C ， 將多余 邊 去除 ，結(jié)果 如圖 。 對于節(jié)點 3N ，可 加入一個新的控制節(jié)點 1C 。 ② bb fcA , ? 。 用戶定義過 程流， 如圖 。 5) 為方便管理 與 簡化 設(shè)計 模型 ， 可 加入一些控制節(jié)點 來實現(xiàn) 。 要判斷一個節(jié)點對 設(shè)計過程 是否 多余 ， 可 根據(jù) 其 是否會被觸發(fā) (第一類節(jié)點 )， 也 可 通過其 處理的任務(wù)是否 存在意義 (第二類節(jié)點 )來 判定能否移除 。 以上三個函數(shù)都 能 很容易 實現(xiàn) ， 這里不再詳細 說明 。 函數(shù) GoThrough(A,B)判斷 A是否一定可到達 B。 ② Value()= Value()。 如果一個節(jié)點 一定 能 到達一個 與其 相似的節(jié)點 ， 且在到達這個節(jié)點 前 ， 其 所處理的數(shù)據(jù)對象 全 不會被改變 ， 由相似節(jié)點 定義 ， 這兩個節(jié)點 能 處理 相同 的數(shù)據(jù)對象 且 有 相同 的修改權(quán)限 ， 因 其 所處理的數(shù)據(jù)在后 面 的節(jié)點處 會 重復(fù) 執(zhí)行 一次 ， 此 節(jié)點在整個活動中是多余的 。 A為冗余節(jié)點的充分必要條件 ： ① =? 。 (1) 只有輸出邊 沒有 輸入邊的節(jié)點 。類似 編譯優(yōu)化中 移除 冗余賦值語句 ， 可減少 執(zhí)行時間 。 第 3章 基于 WPR的改進過程方法研究 27 4) 用戶自定義 設(shè) 計過程 中 ， 會 存在冗余的活動節(jié)點 ， 應(yīng) 將其 從 設(shè)計過程 中 移除以 減少 執(zhí)行 時間 。 如果 執(zhí)行 完畢 ， 需 將 其 復(fù)原 ， 再 執(zhí)行 異常處理 。 13 456N 1256N 1 2N3 4N56N 圖 用戶定義過程流 圖 優(yōu)化 1 圖 優(yōu)化 2 必須保證 在 節(jié) 點 5N 、 節(jié)點 3N 與 節(jié)點 4N 完全執(zhí)行 后 ， 再 執(zhí)行節(jié)點 6N 。 如果圖 中節(jié)點 5N 獨立于節(jié)點 3N 與 節(jié)點 4N ， 可 將 設(shè)計過程 重組 ，如 圖 。 節(jié)點 3N 與 節(jié)點 5N 是并行 執(zhí)行 ， 節(jié)點 5N 在 節(jié)點 4N后 執(zhí)行 ， 這里等價活動類別 個 數(shù) 為 4 ({ 21,NN },{ 53,NN },{ 4N },{ 6N })。 等價活動 類別個數(shù)為 4({ 21,NN },{ 43,NN }, { 5N },{ 6N })。優(yōu)化后示意圖，如圖 。 將其中 一個 邊 刪除 并不會影響結(jié)果 。 為 使 系統(tǒng)能更清楚組織 與部門 間的關(guān)系 ， 將相似節(jié)點 統(tǒng)一 合并 ， 通過 BPR工具對優(yōu)化后的 流程 進行策略 方面的 相關(guān) 優(yōu)化 。 從商業(yè) 角度 看 ， 每一個部門或 組織所負責(zé)的任務(wù)通常是固定 不變 的 。 如果 使用的管理系統(tǒng)不支持一個節(jié)點有多個用戶共同 操 作 ，我們可 參考 Ge提出的方法 ，其 主要是將多媒體會議系統(tǒng)技術(shù)嵌入管理系統(tǒng) 中 。 第 (1)條為保證優(yōu)化前后發(fā)起協(xié)商的群組 一致 。 第 3章 基于 WPR的改進過程方法研究 25 1I 2I kI. . .. . .1N2N nN1O 2O mO. . . 1I 2I kI. . .. . .1O2O mON 圖 多個協(xié)商節(jié)點示意圖 圖 優(yōu)化后示意圖 將多個非獨立 節(jié)點 nNNNN ...321 、 (其 依賴于 前面 執(zhí)行 的 結(jié)果 )合并為一個 整體 節(jié)點 N ， 為 確保 用戶 意圖不變 ， 合并 節(jié)點 后必須遵守下面兩條規(guī)定 ： (1) 如果 一個節(jié)點 的前繼節(jié)點 原 屬于 mN ， 設(shè)定 mN 為協(xié)商活動的初始者 。 如果找 到 N 個協(xié)商節(jié)點 nNNNN ...321 、 ， 其 前繼節(jié)點為 kIIII ...321 、 ，其 后繼節(jié)點為 mOOOO ...321 、 ，如圖 。優(yōu)化過程中，根據(jù)實際情況調(diào)整各 節(jié)點的位置，最終達到優(yōu)化的目的。 3) 對于合并后的相似節(jié)點，會出現(xiàn)重復(fù)的邊，可 將其中多余的邊刪除。 IPR 原理 介紹 IPR的原理如下 ： 1） 數(shù)列 A = },...,{ 54321 nAAAAAA ,A 表示一個設(shè)計流程， nAAAAAA ...54321 、表示 流程的各個節(jié)點。該方法基于 WPR方法提出，用于機械產(chǎn)品設(shè)計過程優(yōu)化。 第 3章 基于 WPR的改進過程方法研究 24 3) ))).((().( OBfmV a l u eOAV a l u e ab? . 通過對 WPR方法的 研究發(fā)現(xiàn)： 該方法 可對協(xié)商、相似、獨立節(jié)點進行簡單的優(yōu)化。 A節(jié)點獨立于 B節(jié)點的充分必要條件 ： 1) LAmB .),( ?? and LBmA .),(! ?? 。 2) LAmC ac .),( ?? ?? ),( acmC LA. , ),(.),( aabc fcALBmC ??? and ba cc ? ? )).(()).(( OCfmOCfm bbcaab ?。 定義 2： 相似節(jié)點 如果兩個節(jié)點有相同的用戶集合 且 處理相同的數(shù)據(jù)對象 ，對于相同的數(shù)據(jù)對象域有相同的權(quán)限 ，且 對 相同的前驅(qū)節(jié)點 與 后繼節(jié)點有相同的處理方式 ，則 稱這兩個節(jié)點為相似節(jié)點 。 3) KAfcB bb .),( ? , ?? LBmA a .),( )).((. OAfmOA ba? ， 可以得出 am 為 bf 的逆變化 。 A節(jié)點 與 B節(jié)點為協(xié)商節(jié)點的充分必要條件 ： 1) LAMB b .),( ?? and LBMA a .),( ? 。 每一個邊 ， 只將數(shù)據(jù)對象 傳遞給 下一個活動 ， 由數(shù)據(jù)對象來激發(fā) 此 活動 。 條件有向圖 通過 使用有向有限圖描述工作流 的 過程 。 在此 使用條件化有向邊來表示活動間的控制關(guān)系 與 數(shù)據(jù)流動關(guān)系 。 c是描述 條件 c 得以滿足時 ， 激活后續(xù) 環(huán)節(jié) ， 將 數(shù)據(jù)對象 進行傳遞 。 工作流模型 是 將工作流 w[51]形式化為一個三元組 n, A, F ， 是實際業(yè)務(wù)過程的 數(shù)學(xué)描述： (1) n為工作流 名稱 ； (2) A為 從業(yè)務(wù)過程中抽象出來的所有活動構(gòu)成的集合 ； (3) F為 CAA ?? 的一個 子集 ， 描述 w中各活動間 數(shù)據(jù)流動關(guān)系 與 控制流動關(guān)系 。針對節(jié)點間帶有耦合的情況，通過內(nèi)部協(xié)商，能基本達到解耦的目的，可優(yōu)化整個設(shè)計過程， 提高設(shè)計效率。 通過 對 WPR技術(shù)中幾種屬性節(jié)點進行研究， 對 機械產(chǎn)品設(shè)計過程的多元化與設(shè)計過程中耦合節(jié)點的普遍化，在原有理論基礎(chǔ)上，提出一套對耦合節(jié)點的優(yōu)化方法。對于如何提高產(chǎn)品設(shè)計效率變得尤為重要。 進入二十一世紀(jì)， 隨著 科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對產(chǎn)品的要求日益增多。 已 發(fā)現(xiàn) 的 一些工作流特征可 通過 BPR方法 進行優(yōu)化 [49]，因此， 工作流管理系統(tǒng)應(yīng) 開發(fā) 出 支持 BPR的工作流技術(shù) [50]， 即 優(yōu)化 工具 。 解決這些問題 ， 要考慮組織 與 部門 間的關(guān)系 ， 研究使用技術(shù) 與 數(shù)據(jù)共享 方法 (協(xié)調(diào)性方面 )。但 BPR只限 于 分析 與局部優(yōu)化兩方面 ，甚至 某些 BPR軟件工具只有分析 方法 卻 沒有提出優(yōu)化 方法 ，造成許多設(shè)計上的不便。 Reengineering指對業(yè)務(wù)流程的基本組織進行重新考慮 與再設(shè)計， 改善 某些 重要的性能指標(biāo) ， 如 ： 成本 、 質(zhì)量 、服 務(wù) 與 速度 等 [46]。 第 3章 基于 WPR的改進過程方法研究 21 第 3 章 基于 WPR 的改進過程方法研究 引言 人們提出 BPR(Business Process Reengineering)概念 以 減少企業(yè) 生產(chǎn) 成本 并 增加 產(chǎn)品利潤 。特別地，由于系統(tǒng)項目管理智能體能提供整個項目的運作時間表，包括：ES、 EF、 LS、 LF、 TF 等， 因此，可實現(xiàn)不同時段用戶端的同步操作。根據(jù)各 Agent 觸發(fā)策略的闡述，通過系統(tǒng)項目管理智能體、系統(tǒng)過程管理智能體、系統(tǒng)協(xié)同空間智能體、系統(tǒng)優(yōu)化管理智能體、系統(tǒng)通信智能體，將設(shè)計流程中的數(shù)據(jù)流存至系統(tǒng) Oracle9i數(shù)據(jù)庫。圖 說明多 Agent 技術(shù) 在 MCDMS 系統(tǒng)中產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。 第 2章 基于多 Agent技術(shù)的 MCDMS總體框架 19 關(guān)系映射表：系統(tǒng)平臺提供會話 ID 與工作組的關(guān)系映射 iR ={t， iP | t? U, iP 為分布式協(xié)同環(huán)境下專家個 體， i?整數(shù)集 }。 (3) Web 客戶端通過系統(tǒng)平臺接收響應(yīng)，發(fā)送響應(yīng)信息的屬性值 2t ，滿足關(guān)系2t ? 2R ， 2R ? R。 U:U? R, R 表示實數(shù)集。其分類匹配策略，如圖 所示。人員管理智能體由分類匹配策略與關(guān)系映射表兩部分組成，其工作機制，如圖 所示。其不僅能組織管理用戶組、項目組員，同時，會配合系統(tǒng)權(quán)限分配端口智能體驗證機制，使系統(tǒng)管理員對已注冊的其他管理員、設(shè)計人員和專家人員進行在線審核，實現(xiàn) 新用 戶權(quán)限的授權(quán)功能。數(shù)據(jù)優(yōu)化機理，如圖 所示。在系統(tǒng)后臺，優(yōu)化管理智能體對已選數(shù)學(xué)模型進行分級處理，形成系統(tǒng)級與學(xué)科級并生成結(jié)果數(shù)據(jù)保存至系統(tǒng) Oracle9i 數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)優(yōu)化：設(shè)計人員為提高效率，任務(wù)完成后對所得數(shù)據(jù)進行全部或局部優(yōu)化。優(yōu)化管理智能體隨系統(tǒng)啟動自動啟動，等待請求。優(yōu)化管理智能體工作機理，如圖 所示。其包括設(shè)計過程優(yōu)化與設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)果優(yōu)化。 第 2章 基于多 Agent技術(shù)的 MCDMS總體框架 16 Z1M0Z2 工 程 軟 件 文 檔GG G GGGF ( P , G )P1P2P3P4?Pn 圖 協(xié)商評估預(yù)設(shè)值 M0與真實值 (黑圓點 )關(guān)系 圖 協(xié)商評估函數(shù)策略機制 基于 Agent 技術(shù)的優(yōu)化管理 優(yōu)化成為產(chǎn)品設(shè)計高效的重要解決方法。 (4) 若 K1? ? ? K2，則智能協(xié)商評估策略的返回值為 Y，協(xié)商結(jié)束；否則，智能協(xié)商評估策略的返回值為 N，專 家提交批注完成的信息給設(shè)計人員，等待下一輪協(xié)商進行。建立 Z Z2坐標(biāo)系，如圖 所示，圓點代