基于最大适应度优化算法的订单产品模块化设计方法

通过研究复杂网络社团的层次性和重叠性,分析订单产品的产品结构特点,将复杂网络技术引入订单产品模块化设计中,构建订单产品的零部件关系网络表示方法,指出订单产品零部件关系网络中的网络簇(社团结构)可以看作是产品的模块.提出基于节点度的最大适应度优化算法,并将其应用于订单产品的模块化设计中.该算法能够在体现产品族网络层次性和重叠性的同时,快速划分出合理的产品模块.利用网络模块性评价函数(即Q函数),对模块划分结果进行了有效评价.以注塑机产品的模块化设计为例验证了该方法的系统性和可行性.     

基于功能流的复杂产品模块划分方法研究

为更好实现复杂产品的模块化设计,在基于功能-结构的概念模型中引入模块划分技术,结合复杂产品设计的特点,提出了一种基于功能流的复杂产品模块划分模型;通过功能流将需求分析、功能分解、功能实现和模块划分统一起来.分析了复杂产品概念设计的功能分解和设计功能之间的联系和转化及功能模块划分.并结合汽轮机设计的应用实例,验证了该方法的有效性.     

基于变异粒子群算法的产品模块划分研究

模块化设计能有效满足大批量定制生产的需要,模块划分是模块化设计的关键技术之一。在模块划分过程中使用智能优化算法,易于计算机编程实现且划分效率较高。首先在粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法中引入遗传算法(Genetic Algorithm, GA)的变异思想,通过C++语言将变异粒子群优化算法进行编程实现,并对粒子类编码、设计结构矩阵生成、适应度函数计算和变异策略技术进行了深入分析研究;然后在减速器的模块划分实例中进行了多次验证,并着重比较了2种变异PSO算法和标准PSO算法的划分效率,结果表明了变异粒子群算法的划分高效性;最后在模块划分过程中详细分析研究了种群规模和变异概率2个参数对模块划分效率的影响,找到了实现最优划分效率的参数组合范围,为产品模块数值划分方法以及关键参数的选取提供了一定的参考价值。     

斗式提升机模块化快速设计关键技术研究

模块化设计是缩短产品设计周期、快速响应市场需求、实现大批量定制和敏捷制造的重要设计方法.由于机械产品功能结构的多样性和复杂性,实施模块化设计过程中的诸多问题依然没有通用的、完善的解决方法.文中以斗式提升机产品模块化设计为例,探讨了大型复杂机械产品模块化设计中的两个关键问题,即模块划分和模块检索方法问题.首先,针对大型复杂机械产品的结构特点,提出了基于用户量化参数与产品零部件关联度的模块划分方法,之后,针对复杂客户需求下模块检索问题,提出了以区间距为度量方式的模块检索方法,解决了模块具有多种属性且属性值为区间值时的定量检索问题;并在此基础上实现了斗式提升机模块化产品的成本预算,最后,给出了斗式提升机模块化设计原型系统总体结构和工作流程,验证了模块划分和检索方法的可行性.     

考虑变更风险的复杂产品模块划分方法

模块化方法可有效控制复杂产品的研制周期与成本,模块划分是实现模块化的基础.受顾客需求、关键技术及政策、市场等内外部动态因素的影响,持续演化是复杂产品的必然趋势.设计变更是企业实现产品演化的基本手段,为了降低演化的影响,在对复杂产品进行模块划分时,同时考虑功能、结构、变更风险三个因素.首先将复杂网络理论应用于复杂产品结构建模,以零部件为节点,零部件的关联关系为边,建立复杂产品零部件网络模型.然后基于LinkRank的社区发现算法求解出产品模块初始划分方案.其次再利用基于网络相似度优化的社区发现算法得到最终划分方案.最后以某型号摩托车发动机为例验证了所提方法的可行性和有效性.     

产品模块划分方法研究综述

模块化设计通过合理的产品模块化体系,快速地组合成满足客户需求的个性化产品,同时又因为通用模块的批量生产和管理降低成本。从而有效解决产品在低成本、高质量和满足顾客的个性化需求之间的矛盾。作为产品模块化设计的关键技术,模块划分一直是工程领域研究的热点问题。将目前已有的模块划分方法归纳为基于功能的模块划分方法、基于功能和结构的模块划分方法和面向产品生命周期的模块划分方法等几种类型,并对模块划分方法进行了分析和总结。     

基于多Agent的产品模块化协同设计策略

为满足分布异构环境对产品协同设计的要求,提出了一种基于多Agent的产品模块化协同设计策略.分析了协同设计需求与功能的映射关系,构建了基于多Agent的产品模块化协间设计自顶向下的四层过程模型;从模块内聚度、模块耦合度和模块可执行度三个方面进行探讨,建立了基于多目标优化的模块分解数学模型,利用模块分解Agent实现最优模块划分,通过相似度算法获得求解模块的最匹配Agent;引入集成推理与决策机制构建了协同设计Agent行为模型,给出了基于黑板的Agent平行协商机制.最后,开发了基于浏览器/服务器的汽车协同设计原型系统,并以车身协同设计为例验证了该策略的可行性和有效性.     

航天类工装的模块化设计方法

介绍了航天类工装的分类,以及子功能合并和模块划分的原理,在此基础上,基于计算机软件对航天类工装的模块化设计方法进行了研究,并进行了设计验证.采用模块化设计方法,可以缩短航天类工装的设计周期,提高设计效率.     

基于设计关联矩阵与可拓聚类的产品模块划分方法

针对大规模定制与产品平台战略技术,模块化设计是一种有效的设计方法,而模块的划分是该方法的关键.文中结合公理设计与设计结构矩阵,利用独立公理进行产品功能划分,建立产品设计矩阵,再结合设计矩阵与设计结构矩阵,构建产品设计关联矩阵,然后利用可拓聚类算法对该关联矩阵进行聚类运算,以此来完成产品设计的模块划分;并将所划分的模块用独立公理再次做功能独立性分析,最终确定产品模块.最后以桥式起重机起重小车模块划分为例,验证了该设计方法有效性和可行性,提高了产品设计效率,降低了设计成本.     

基于遗传模拟退火算法的减速器模块化设计的模块方法

模块划分是模块化设计的基础及关键性步骤,通过对产品功能相关性、几何相关性和物理相关性的分析形成零件间模糊相似矩阵,然后以模块高内聚、低耦合作为划分的依据,采用遗传模拟退火算法(SAGA)对产品进行模块划分,为模块划分提供一种高效、合理的方式,结合典型减速器实例验证算法的可行性及实用性。