面向产品配置的相对相似度计算方法及其应用

利用产品相似度计算方法,分析了配置产品的结构属性并求解了各个结构属性的相似度,计算了由客户需求属性映射为产品结构属性的结构相似度.提出了产品结构属性相似度与客户需求结构属性相似度的相对相似度计算方法.建立了最短距离模型,利用最短距离模型对相对相似度进行了分析,提出了基于相对相似度的最相似产品检索方法.以泵体为例,时上述方法进行了应用验证.     

基于本体映射面向模糊客户需求的产品配置研究

现有面向客户需求的产品配置方法很难支持客户需求模糊时的配置,为此提出了一种面向模糊客户需求的产品配置方法。首先,在描述模糊客户需求特征参数与产品族实例特征参数的基础上,建立了客户需求域的模糊客户需求本体和配置实例域的产品族实例本体。然后,基于本体映射方法,通过本体中概念之间相似度的计算,完成了客户需求特征参数与实例特征参数之间的多级匹配,以实现基于模糊客户需求的产品配置。最后,以某摩托车产品族为例说明了该方法的有效性。     

一种基于DCSP和CBR的产品配置方法

为提高客户需求表达的正确性、利于企业运用已有案例进行新产品的设计,提出一种基于动态约束满足问题和实例推理相结合的产品配置设计方法。将配置问题转化为动态约束满足问题,获得规范化的客户需求信息。通过基于实例推理的方法,将这些信息在实例库中进行检索,获得所需的相似实例。在约束求解时通过分层约束的方法来缩小搜索空间,在实例查询过程中通过属性相似度的计算来确定相似实例,并设计了案例搜索流程。最后给出一个推理求解的实例。     

不确定客户需求驱动的相似实例提取方法研究

针对大规模定制背景下的产品选型设计,从不确定性客户需求出发,建立了集基于关联规则的合理性判别、基于三角模糊数的语义量化处理、基于主成分分析的冗余信息约简和基于层次分析法的权重值分配的客户需求智能化处理模型;通过欧氏距离计算产品相似度和K近邻分类算法在实例库中检索出最能满足客户需求的产品实例,该实例所对应的设计参数即为定制产品设计参数;最后以某工程机械公司平地机为例,对以上相似实例提取方法进行了验证,结果表明,该方法能实现个性化不确定客户需求到定制产品设计参数的映射,有效提高了后续产品配置设计的成功率。     

基于可拓实例推理的产品族配置设计方法

围绕产品族配置设计中实例检索过程的准确性问题,提出一种基于可拓距的实例检索方法.分析现有的相似度计算公式的不足,通过对距计算公式的改进,针对检索特征值不同的情况,将局部相似度分为点到点、点到区间和区间到区间3种类型,提出不同的区间值相似度计算方法,建立满足客户定制设计要求的点与区间的相似度模型.给出相似度标准差的动态赋权方法,并与客户的需求偏好进行权重组合进而计算总体相似度.将可拓距相似度计算方法应用于油锯实例配置设计,并在基于VC++6.0/Solidworks的可拓实例检索与配置系统中进行验证,表明该方法具有处理实例检索中确定及其不确定性信息的能力,验证了该方法的可行性与有效性.     

面向客户需求分析的产品模块化配置方法

针对面向客户需求分析的产品配置问题,结合质量功能配置方法和基于规则推理的方法,提出了一种客户需求映射方法.该方法基于质量功能配置的质量屋进行客户需求参数到模块属性参数的映射,同时基于规则推理确定映射过程中的技术特征目标值和选取模块实例,从而得到满足客户需求的产品模块化配置方案集.通过实例分析,验证了文中所提方法的有效性.     

导弹产品设计知识的表示与重用技术研究

针对产品零/部件的设计大多基于以往成功的设计经验,研究了设计知识的合理组织和重用技术,提出一种基于实例推理的设计知识重用方法。首先,在基于实例检索各属性相似度的计算研究中,提出了属性类型为精确集和模糊集的混合相似度计算模型;其次,在研究属性权重系数中,为克服单一权重的弊端,兼顾了主观权重和客观权重的属性;最后,在全局相似度计算中综合应用了组合权重法和混合相似度计算法。通过导弹产品的设计案例,验证了所提出的混合相似度计算模型和权重系数计算方法的可行性和精确性。     

粗集理论在快速设计中的应用研究

为实现面向客户的产品快速设计,把粗集理论引入到产品的快速设计中。根据客户的模糊要求进行实例匹配,确定产品的方案,并确定计算相似度的权重。利用粗集理论把实例库中实例的设计参数进行了离散和泛化,发掘实例的属性关系和普遍知识,形成简化的决策表,获取产品方案决策的规则。在建立决策表的同时,计算决策属性对条件属性的依赖程度,确定在计算相似度时各属性值的权重。通过某天文圆顶快速设计的算例表明,把粗集理论应用到快速设计中进行方案决策和权重计算,比传统方法客观、简洁,处理速度更快。     

基于构件的产品配置模型和实现方法研究

针对大批量定制环境下产品配置存在的问题，提出了构件的概念及特性。采用面向对象方法，描述了构件的属性、域、约束、方法、实例以及它们之间的关系，建立了树形结构的产品模型；利用参数映射模型，实现了客户需求描述到客户需求参数之间的转换，以此为基础，提出了产品配置流程及实现方法。给出了一个自吸泵产品的配置实例。     

面向多类型客户需求的模块化产品配置系统研究

针对多类型客户需求下的模块化产品配置设计,给出了产品配置设计系统的框架结构,对其中关键技术进行了研究。利用框架法和面向对象技术进行客户需求表达,借鉴质量屋的思想,通过二次映射的数学模型建立客户需求与模块属性之间的映射关系,根据相似度匹配算法挑选满足需求的模块实例,形成配置方案。该系统框架结构和实现方法在移动式油料装备的配置设计系统中进行了应用,效果明显。     

Configurable product design considering the transition of multi-hierarchical models

The current research of configurable product design mainly focuses on how to convert a predefined set of components into a valid set of product structures. With the scale and complexity of configurable products increasing, the interdependencies between customer demands and product structures grow up as well. The result is that existing product structures fails to satisfy the individual customer requirements and hence product variants are needed. This paper is aimed to build a bridge between customer demands and product structures in order to make demand-driven fast response design feasible. First of all, multi-hierarchical models of configurable product design are established with customer demand model, technical requirement model and product structure model. Then, the transition of multi-hierarchical models among customer demand model, technical requirement model and product structure model is solved with fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) and the algorithm of multi-level matching. Finally, optimal structure according to the customer demands is obtained with the calculation of Euclidean distance and similarity of some cases. In practice, the configuration design of a clamping unit of injection molding machine successfully performs an optimal search strategy for the product variants with reasonable satisfaction to individual customer demands. The proposed method can automatically generate a configuration design with better alternatives for each product structures, and shorten the time of finding the configuration of a product.     

面向结构建模的产品族EAC模型及应用研究

提出基于实体-属性-约束（entity--attribute--constraint，EAC）模型的产品族建模方法，将产品族表达为实体、属性、约束三元组。实体是产品族的物理对象及其抽象；属性是对物理对象的特性描述；约束是维护产品族实体对象和属性对象的关系集合。提出基于VGBOM的产品族描述模型，该模型除了能表示一族产品的结构和关系，涵盖产品所有可能的产品变型的特点外，还具有变量化的特点，使得产品族通过配置更易于实现产品变型。     

Applying CBR to machine tool product configuration design oriented to customer requirements

Product customization is a trend in the current market-oriented manufacturing environment. However, deduction from customer requirements to design results and evaluation of design alternatives are still heavily reliant on the designer’s experience and knowledge. To solve the problem of fuzziness and uncertainty of customer requirements in product configuration, an analysis method based on the grey rough model is presented. The customer requirements can be converted into technical characteristics effectively. In addition, an optimization decision model for product planning is established to help the enterprises select the key technical characteristics under the constraints of cost and time to serve the customer to maximal satisfaction. A new case retrieval approach that combines the self-organizing map and fuzzy similarity priority ratio method is proposed in case-based design. The self-organizing map can reduce the retrieval range and increase the retrieval efficiency, and the fuzzy similarity priority ratio method can evaluate the similarity of cases comprehensively. To ensure that the final case has the best overall performance, an evaluation method of similar cases based on grey correlation analysis is proposed to evaluate similar cases to select the most suitable case. Furthermore, a computer-aided system is developed using MATLAB GUI to assist the product configuration design. The actual example and result on an ETC series machine tool product show that the proposed method is effective, rapid and accurate in the process of product configuration. The proposed methodology provides a detailed instruction for the product configuration design oriented to customer requirements.     

基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,结合可拓数据挖掘方法提出了基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究。首先通过对客户个性化需求的定量与定性化分析,建立客户需求分析模型;其次对配置模型的参数知识进行可拓知识挖掘,并对产品布局结构的变换阈值知识进行相互匹配与矛盾问题消解,建立变换消解模型及满足客户需求的可变换阈值解空间;然后在此基础上,对产品配置过程中的知识组合矛盾问题,进行基于可拓数据挖掘的传导变换,求解出满足客户需求的配置解空间;最后基于Visual C++6.0、Solidworks等平台开发软件建立了产品的快速配置系统,通过实例测试,验证了该方法的准确性和有效性。     

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。     

基于可拓理论的产品配置设计

为实现计算机支持下的产品快速响应设计,提出了一种基于物元模型和可拓理论的产品快速配置设计方法.该方法首先建立形式化表达模块和模块族的物元模型.以产品族为基础,针对具体的客户需求,利用质量功能配置瀑布式分解方法对期望产品进行层次性展开,以获得期望模块物元.基于期望模块物元,采用相似匹配算法从模块族中模糊匹配出相似存在模块,以形成产品的初步配置方案.通过解析结构建模方法,确定相似存在模块变换的结构层次.通过相似存在模块的可拓变换,得到具体的期望模块,以建立产品结构方案.最后,以堆垛机为例,验证了产品快速配置设计方法的可行性.     

CASE-BASED PRODUCT CONFIGURATION AND REUSE IN MASS CUSTOMIZATION

The increasing complexity and size of configuration knowledge bases requres the provisionof advanced methods supporting the development of the actual configuration process and design reuse.A new framework to find a feasible and practical product configuration method is presented in masscustomization. The basic idea of the appoach is to integrate case-based reasoning (CBR) with a con-straint satisfaction problem(CSP). The similarity measure between a crisp and range is also given,which is common in case retrieves. Based on the configuration model, a product platform and customerneeds, case adaptation is carried out with the repair-based algorithm. Lastly, the methodology in theelevator configuration design domain is tested.     

产品族谱系的配置方法研究

由于单一拓扑空间内的产品配置建模和求解均较复杂,提出了一种通过配置空间规划构筑产品族谱系,实现优化配置的方法。在剖析客户群需求共性和产品模块的分类聚合特性的基础上,给出了产品族谱系的概念表示和建模方法,以及基于产品族谱系模型对客户需求和约束进行分类求解的方法。阐述了通过谱系定位、关键配置、功能配置和个性配置4个阶段分步实现产品配置生成的过程。最后,以台式电脑为例,说明了该配置方法的有效性。