基于运行数据驱动反向设计的复杂装备个性化定制

• 作者: 侯亮 林浩菁 王少杰 连晓振 张炜
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 运行数据 复杂装备 反向设计 个性化定制 装载机
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 特邀专栏
• 页码范围: 65-80
• 页数: 16页
• 分类号: TH166|U463
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2021.08.065

摘要

不同于消费类产品侧重外观配置等的显性个性化定制,装备产品往往需要在各种复杂环境和工况下高效、节能地完成预定任务.因此,装备产品的个性化定制不仅包含显性需求,还包含与使用场景或工况和运行性能与效率等相关的隐性个性化需求,后者对于提升产品竞争力具有更为重要的意义.在分析装备产品研发和运行特点及其面临的大数据机遇基础上,提出了一种基于运行数据驱动反向设计(Data-driven inverse design,DID)的复杂装备个性化定制方法(DID-MP).首先给出了DID基本原理模型,并对比传统正向设计等方法分析了反向设计的基本特征.其次,基于传统大批量定制和运行数据驱动的反向设计,提出了一次定制和二次定制的概念,并给出了DID-MP的基本流程,阐述了反向设计目标选择、运行大数据采集、表征个性化使用环境的系统参数识别与建模,以及最优系统参数识别与前馈应用等关键技术.最后,给出了基于DID-MP的装载机变速箱模块优化定制以及动力传动控制系统定制升级的案例,并与传统设计结果对比表明DID-MP方法对于实现复杂装备个性化定制具有参考价值和意义.