面向广义模块化设计的产品族规划方法研究

针对不同的产品结构特点提出了两种模块化产品族的开发模式，即基于传统模块的产品族开发和基于柔性模块的产品族开发，柔性模块是广义模块化设计的基本组成元素，提出并详细论述了广义模块化设计产品族体系的结构组成，提出了基于相似特征分析构建广义模块化产品族中柔性模块矩阵和产品矩阵的方法，以液压机产品为例论述了广义模块化产品族的具体规划方法。     

基于相似性与结构敏感性分析的产品平台设计过程模型

建立结构合理的产品平台是实现企业多样化效率和效益的重要途径。从设计角度把产品平台分为概念平台和实体平台,前者组成了产品族创新的核心资源,后者集合了企业产品的核心元件。提出了基于相似性分析与结构敏感性分析的产品平台设计过程模型,并对其中关键环节所涉及的通用化设计规则和方法进行了着重分析。应用该过程模型可以为企业建立更具柔性的层级产品平台架构,设计过程可以分为两个阶段:首先通过功能和概念结构相似性分析以及通用化设计建立产品概念平台;然后通过实体结构对需求变化的敏感性分析和通用化设计建立产品实体平台。最后该模型用于某企业的铠装刮板输送机产品平台的设计。     

基于公理设计的产品平台规划方法

针对目前可调节参数平台的设计过程中,人为指定公共平台参数存在的过多主观性,提出了一种基于公理设计和敏感设计结构矩阵的平台规划方法.基于公理设计推导出设计参数满足公共平台参数条件的数学模型;在设计结构矩阵的基础上提出了描述设计参数之间以及设计参数与功能要求之间动态敏感关系的敏感设计结构矩阵,由此识别出公共平台参数和可调节平台参数,并通过非支配排序遗传算法合理确定平台参数优化配置解.通过自动打孔装订机产品族的平台设计实例,验证了该方法的有效性.     

基于公理设计和设计关联矩阵的产品平台设计新方法

产品平台是产品族设计的核心内容,合理地构建产品平台是提高产品设计可适应能力的关键。以公理设计为指导框架,以功能需求分析为出发点,提出一种产品平台设计新方法。该方法借鉴Kano模型,从用户需求的角度,将产品功能要求分为基本功能要求、期望功能要求和附加功能要求;基于公理设计原理,将产品功能要求映射为产品设计参数,建立设计矩阵;通过分析设计参数与各类功能要求之间的影响,构建产品设计关联矩阵,利用可拓聚类算法对设计关联矩阵进行聚类运算,将实现产品族基本功能要求的模块定义为公用模块;在此基础上,通过分析设计参数的灵敏度来选择公共平台参数,利用聚类分析以规划它们在产品平台中的共享策略。通过电力液压块式制动器产品族的平台设计实例,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于柔性元结构的广义模块化产品族建模及其应用

根据广义模块化设计原理。对广义模块化产品族和产品平台作了整体规划，阐述了柔性模块、虚拟模块、元结构以及柔性元结构等概念，提出了以柔性元结构为基础构建广义模块化产品族的思想。以组合框架式液压机的应用为例，分析了柔性元结构的具体创建过程。实践证明，该方法可以有效加速产品的设计．     

面向大批量定制的产品族设计方法的现状与趋势

根据各研究侧重点不同,将目前产品族设计的研究热点归纳为产品体系结构、产品平台构成及表达、面向产品变异的设计、产品族体系结构、产品族建模五个方面。然后,对各研究热点的相关概念、方法和关键技术进行了综述分析,并指出了相关研究的局限性。最后,总结出产品族设计的研究趋势及基于产品平台的产品族设计新思路。     

面向可适应性的稳健性产品平台规划方法

为更好地快速响应市场的多样化需求,引入面向可适应性的产品平台结构概念。根据稳健设计与可适应设计在提升产品适应外部环境变化的能力、考虑设计变更及以低成本获得高质量产品方面的一致性,提出了面向可适应性的稳健性产品平台规划方法,在产品平台规划初期就开始考虑产品的稳健性,并使设计具有可适应性,以避免后期出现大的返工。以公理设计理论为指导,通过“Zigzagging”映射,依照功能需求分析及三种类型的划分,合理提炼特征设计参数,建立产品平台的功能要求和设计参数矩阵。将灰色系统理论应用到产品平台的稳健设计中,结合试验设计与关联度方差分析,合理识别平台参数和变型参数。然后分两阶段进行稳健优化,确定产品族基体产品和每个变型产品的设计参数的最佳设计方案。通过卷筒组产品族的规划实例,说明了该方法的可行性和实用性。     

基于柔性产品平台的并纱机模块化设计研究

为了实现纺织机床产品的大规模定制设计,提出了柔性产品平台的概念,建立了纺织机床产品模块的本体知识表达模型。结合公理化设计的思想,对并纱机产品划分了模块;依据产品族理论规划了并纱机的柔性产品平台,并基于此平台描述了并纱机产品配置设计的规则和实现方法。     

面向可适应性的参数化产品平台设计

为定量评估产品平台设计的资源节约效果,基于相似度分析和聚类分析,提出了一种面向可适应性的参数化产品平台构建方法.该方法在面向多种设计需求的基础上,通过变量化分析技术,建立了产品结构的优化元模型.首先通过设计变量的灵敏度分析,确定候选的可共享的平台公共变量集;然后通过相似度计算与聚类分析重新确定公共变量在各产品中的具体数值,并进行分组,构建了产品族的多组共享参数平台.以基于产品平台的各个变型产品的可适应度阈值为约束条件,通过可适应度计算对各变型产品进行评价.最后,通过旋压切割机的设计,对该方法进行了验证.     

基于灵敏度分析的产品族规划方法

产品族规划需要建立一个基于设计域的全局概念和逻辑体系.通过探索表征产品设计域的客户需求、功能属性、结构设计参数以及过程参数之间所固有的灵敏度关系,得到确定产品平台特征和产品族规划的依据,并通过规划家用轿车这一具有复杂的功能结构对应关系的产品实例,验证了该方法的有效性及所具有的实用价值.提出的产品族规划方法整合了企业产品生产过程各环节的数据,为企业市场人员、设计者、产品工程师、决策者等不同的参与者在产品族设计过程中搭建了一个能进行良好沟通的平台,是一个符合企业实际需要的系统化方法.     

基于可调节变量的内圆磨床产品族设计

为了解决产品族设计中模块化设计方法存在的缺点 ,以基于可调节变量的产品族设计方法为基础 ,结合内圆磨床的特点 ,提出了基于可调节变量的内圆磨床产品族设计方法 ,给出了产品族设计流程 ,建立了内圆磨床产品族模型。该方法实现的关键是产品公共平台和可调因子的确定。设计过程中首先进行市场网格划分 ,并将市场细分网格和全部设计需求利用质量功能配置映射为设计变量 ;然后将组成产品族的产品设计变量利用相容决策支持问题划分为公共平台和可调因子 ,通过可调因子值的改变实现产品族设计 ;最后 ,应用该方法建立了M 2 110内圆磨床产品族模型 ,包括功能模型与结构模型 ,实现了面向大规模定制的内圆磨床产品族设计 ,为实现基于网络的产品族定制设计奠定了基础     

一种面向大规模定制的产品平台扩展决策方法研究

为解决产品平台多种扩展方案的优化问题，提出了一种面向大规模定制的产品平台扩展决策方法，建立了基于结合分析和ELECTRE方法的面向大规模定制的产品平台扩展决策模型。建模分为两个步骤，第一步是结合分析模型，通过对目标市场中消费者需求数据的分析，对扩展后产品平台市场绩效进行量化；第二步是构建多目标决策模型，并应用结合分析模型的结果，综合考虑产品平台的市场绩效、扩展成本和扩展周期3个影响因素，对产品平台的扩展方案进行排序，进而做出决策。最后，以摩托车产品平台扩展决策案例说明了该决策方法的可行性。     

基于产品平台的大批量定制设计进程研究

为规划大批量定制设计进程,通过将产品平台定义为平台参数、定制参数和模块,提出了由产品族规划与产品族建模构成的产品平台规划进程,并根据客户需求变化类型及客户化程度的不同,对定制设计作了横向、纵向和综合的层次性分类,并据此进一步提出了基于产品平台的纵向定制设计进程.该设计进程在浙江省某摩托车制动器厂的信息化实践中得到了有效应用.     

面向平台创新的阀门产品快速设计流程研究

为解决大型阀门产品的快速设计问题,基于大规模定制的设计特点,提出了一个基于产品平台的快速设计流程模型.阐述了大型阀门产品设计的实现过程,重点解决阀门产品平台设计、阀门配置模型设计和配置资源库的建立等问题.从平台创新的特点出发,基于功能基和模块化分析,建立了三偏碟阀产品族子集的功能结构视图和配置模型.最后,给出了原型系统实现的功能和具体应用实例.     

工艺规划为核心的产品协同研发生产平台

为实现具有市场竞争力产品的高端研发,并具备较高的质量及成本控制能力,文中提出构建以工艺规划为核心的产品数字化研发生产平台的解决思路。平台框架包含计算机辅助设计、产品数据管理、计算机辅助工艺规划和协同制造模块;通过工艺与设计、生产两端的数据共享,实现设计、工艺数据和生产的高效协同;通过工艺规划方案的功能描述,展现了一个为企业内部和相关方提供全方位数字化数据及流程的环境,实现企业研发、设计、工艺规划、生产过程管理全业务流程的在线处理、网络化协同,为制造企业提高产品设计水平、质量控制能力和成本管理手段提供帮助。     

基矛UG产品工艺信息三维标注应用的探索

MBD 的工艺设计是基于三维设计模型直接完成工艺模型的创建,并在三维工艺模型上完整表达产品工艺定义信息的先进工艺设计手段。在复杂产品制造行业中,MBD 协同设计制造技术的作用越来越大,本文以转向随动臂零件的模型为对象,结合 UG 软件平台,探索了三维标注及三维关联工序模型的具体方法,为企业实现数字化制造打下了基础。     

面向大规模定制粗纱机产品平台的设计

本文介绍了大规模定制下产品族，产品平台的概念，论述了基于产品平台设计的特点和过程，详细分析了粗纱机产品的功能，并将其进行模块划分，最后实现粗纱机产品平台的建立。     

云制造下的企业产品平台服务模式初探

产品平台技术能有效整合企业产品开发资源,在云制造下提供产品平台服务可以利用多家企业的业务优势,迅速响应动态和不可预测的市场需求,更快的生产出高质量、低成本、多样化的产品。云制造下的产品平台服务模式,包括面向产品设计仿真云服务模式、面向虚拟制造企业动态协作云服务模式和面向制造企业公共服务平台云服务模式等。同时,为支持云制造企业内部或企业间的协同产品开发工作,提出云制造下的产品平台服务执行架构。     

粗纱机产品平台设计方法研究

探讨了一种在产品方案设计阶段构建模块化产品平台的方法。该方法采用模块设计思想，将产品按照功能划分模块，用模块来构建产品平台。在构建产品平台时充分利用可调节模块的参数化设计特点，最大程度地扩展了产品平台，使基于产品平台的产品族设计能够快速、高效地完成。     

面向大批量定制的产品族设计技术研究

介绍了产品族与产品平台的概念和特征,分析了典型产品族的设计开发过程,提出了一种适合于大批量定制生产模式的产品族设计框架。分析并指出了目前产品族优化设计研究中的不足,提出了基于主从关联结构的层次优化设计理念以及实现这一理念的方法和模型框架,阐述了模型的学形式——模糊层次优化。