基于可拓学方法的耦合设计问题研究

公理设计指导下的产品概念设计不可避免会遇到耦合设计问题。为此,将可拓学中转换桥方法引入耦合问题消解研究,通过分析公理设计中耦合问题和可拓学中对立问题的关系,提出一种应用可拓学进行解耦的方法。由设计矩阵确定耦合问题,进而对耦合问题进行了形式化描述,据此构造出公理设计下基于转换桥的解耦流程。文中以环锭细纱机振动和磨损问题验证了方法有效性和可行性。     

基于多目标决策的协同设计冲突消解方法研究

针对单一的冲突消解方法的缺点,将冲突对象分为参数层、特征层、结构层和方案层4个层次,着重研究了方案层次的冲突消解。首先,采用多目标决策的目标向量空间的概念对冲突的产生加以数学描述,并对冲突的原因进行了数学解释;然后,根据求解多目标决策问题的优化算法,提出了在方案层次上进行冲突消解的算法,详细描述了该算法的具体实现步骤,以便从多个可行方案中找到符合各方设计人员要求的唯一优化解;最后,应用该算法对某车床纵向进给部件协同设计冲突进行消解,说明了该算法的有效性．     

基于多目标进化算法的协同设计冲突消解方法

针对协同设计中的目标冲突问题,提出了基于模糊集和多目标进化算法的冲突消解方法.分析了协同设计冲突产生的原因,建立了冲突问题的多目标模型;使用多目标进化算法对模型进行求解,得出符合决策者决策偏好的最优解集;利用基于模糊集理论的满意度函数对解集进行满意度排序,选取满意度最大的解作为综合最优解.以两个典型工程设计问题为应用案例进行仿真实验,利用基于决策偏好多目标粒子群算法来搜索符合决策偏好的最优方案集,并与基于多目标决策的协同设计冲突消解方法进行对比分析,结果证明了该方法的有效性.     

转换桥方法在工业品标识异构性问题中的应用

工业互联网中,多种标识体系的共存会产生大量的矛盾问题,尤其是单一识别方式与不同结构的标识之间产生的矛盾问题是制约工业品互联互通性的瓶颈之一.分析研究工业品标识技术中对立问题的具体表现形式,通过可拓学转换桥方法消除工业品异构标识的转化冲突,给出对立问题的基元形式化表示、共存度函数以及转换桥形式化定义,并以游梁式抽油机异构标识冲突的转化为实例,利用转换桥方法消解因多种标识体系产生的标识异构性对立冲突问题是一种有效思路与方法.     

基于可拓逻辑的产品族可配置规划研究

为更好地处理产品族可配置规划大量带有矛盾前提的知识,通过顾客需求获取、可拓变换和可拓聚类等方法来解决配置需求动态增加、配置阈值确定和冲突消解等三个问题,提出了基于可拓逻辑的产品族可配置规划模型.首先通过共轭分析法得到需求基元,建立需求与产品族结构特征之间的映射关系,利用町拓规则推理,从定性角度得到能够满足顾客需求的一系列产品.然后在需求基元图中,应用变换矩阵对需求基元加以变换,由顾客根据变换结果再次输出需求基元,与最初需求基元计算相容度,利用改进的遗传算法动态取得配置阈值来判断变换的可行性.最后,利用可拓聚类和聚类图理论实现产品族内部的稳定模块和可变模块的划分.该方法已应用于冰箱原型系统设计.     

基于TRIZ理论的产品协同开发过程中冲突消解方法的研究

应用TRIZ理论解决在产品协同开发过程中冲突消解的问题。以TRIZ理论提供的关于工程技术的39个原理为基础,在冲突消解的过程中通过计算对这39个原理赋予权值,并寻找与权值高的原理相关的任务,根据一定的原则对其进行修改。这种冲突消解方法产品协同开发的有效工具,为广大设计开发人员提供了重要的方法。     

基于设计目标最大化的协同设计冲突消解算法

给出了考虑资源冲突、过程冲突和设计冲突等冲突起因的协同设计的数学描述模型,该模型表明冲突消解是一个多目标规划问题,通常只能得到Pareto解,并指出设计冲突消解是其难点.在考虑设计变量及其对设计目标的影响具有模糊性和冲突消解需要付出成本的基础上,提出了一种基于设计目标最大化的设计冲突消解算法.该算法引入了模糊等级值和设计变量的影响度等定义,通过比较消解成本和消解引起的设计目标波动值的相对大小,从而选择成本较小的算法,通过调整对总体设计目标影响最小的冲突设计变量的模糊等级值来消解冲突.最后,应用汽车摩擦片设计实例验证了该算法的有效性.     

机床协同设计中基于实例的冲突消解

将实例推理应用于机床产品协同设计的冲突消解中,研究了基于框架结构的冲突消解实例知识的描述方法,将用框架表达的知识转换成关系数据库表的存储结构,提出了基于冲突主特征和辅特征的冲突检索模型,并利用模糊综合评价原理对检索到的多个冲突消解实例进行优化和评估.详细研究了基于实例的冲突消解方法的实现过程,并开发了相应的原型系统.     

基于可拓挖掘的产品方案再配置方法

为了在扩大产品配置空间、争取最优解的同时,提高配置效率,快速消解领域知识耦合过程中的矛盾,提出了一种基于可拓挖掘的产品方案再配置方法.将配置方案用物元对的形式表示,通过计算不同物元对间的传导效应,将一般性的配置知识转化为传导知识;建立方案再配置过程的矛盾问题转换方式,挖掘出变换过程中配置要素之问的相互影响;定量化衡量方案变换过程的可配置程度,揭示可拓变换对产品结构、性能和功能的影响,从而对配置过程中的可变知识加以分析、提取和利用,生成能够满足设计要求的可变方案.将所提方法应用于新型油锯的配置设计,验证了该方法的有效性.     

基于集成的协同设计冲突消解系统研究

在协同设计过程中,由于相互影响、制约的协同小组对设计的考虑角度、评价标准、领域知识不尽相同,从而导致设计冲突的产生。由于冲突在设计过程中特有的正、负面影响,冲突消解在协同设计系统中占有重要的地位。本文在分析协同设计过程中冲突特点和当前冲突消解研究现状的基础上,提出了基于集成的协同设计冲突消解模型,并对模型中的冲突检测、冲突归档,冲突消解作了详细的说明。     

机电产品绿色设计冲突解决模型

绿色设计作为一种环境友好型设计理念,对于社会的可持续发展具有重要意义。为了提高机电类产品绿色设计的效率,以TRIZ发明问题解决理论中的冲突解决原理为基础,结合绿色设计理论,通过分析大量机电类产品的绿色设计实例以及产品的环境属性,创建绿色设计类型与TRIZ标准工程参数关联表,缩小表达冲突的参数范围,并建立基于TRIZ的机电产品绿色设计冲突解决模型,最后用传统自行车传动系统的绿色设计实例来验证该冲突解决模型的可行性。     

绿色产品设计概论

从绿色设计的角度，提出绿色产品的概念，给出了绿色产品设计的内容和在设计过程中应注意的问题．并通过一些先进的制造技术在产品设计中的应用．表明绿色产品设计的重要性。     

基于同异比值的产品族绿色模块化设计

现代产品由大规模生产向大规模定制转变、同时社会对资源环境也提出了更高的要求,在此基础上提出了产品族绿色设计.而模块化设计以及产品平台设计是产品族设计的方法与手段,也是文中采用的研究方法.在对现有的产品族设计、模块化设计的一般方法进行了归纳总结,通过对已有产品的分析,能够量化描述产品族,同时利用这个量化进一步得到产品族的模块化,以提高产品族的共性及绿色属性.     

绿色产品设计的材料选择

绿色材料及其选择是实现绿色产品设计的关键因素。本文根据绿色产品设计的要求，提出了适于绿色产品设计的材料及概念，并阐述了如何选择绿色材料，实现产品的绿色性能，使产品具有所要求的功能及环境适应性．     

基于协同设计的冲突检测与消解研究

异地合作环境下产品协同设计需要多学科多领域专家的参与,文中主要介绍多个协同小组共享多种资源时避免冲突的矩阵搜索法,建立冲突解决模型,构建了协同设计系统结构,并探讨了基于协商的冲突解决方法,最后实例验证了方法的可行性。     

产品再制造的绿色模块化设计方法

再制造性是机械产品设计时必须考虑的重要问题.在产品设计初期其实体生命诞生之前就全面考虑产品在今后全生命周期内的绿色特性及零部件的重用性,并用反映环境友好性的绿色度及反映功能、重用性的模块度进行评价和检验,可同时满足机械产品的绿色性和再制造性.     

基于事例推理的冲突消解系统研究

在协同设计过程中 ,由于相互影响、制约的协同小组对设计的考虑角度、评价标准、领域知识不尽相同 ,导致了设计冲突的产生 ,冲突在设计过程中具有正、负面影响 ,因而冲突的消解在协同设计系统中占据着重要的地位。但消解过程复杂 ,目前尚缺乏效果良好的方法。基于事例的推理 (CBR)利用以往处理问题的经验 (事例 )作为现在处理当前问题的参考 ,适用于复杂的工程环境 ,本文提出了基于事例推理的冲突消解系统 ,并对系统中的冲突检测、冲突消解作了详细的说明。     

面向协同设计的网格服务集成化冲突消解

为了提高协同设计冲突消解的效率,提出了一种网格服务集成化冲突消解方法。该方法采用基于G lobus Toolkit 4.0开发的网格服务,首先建立约束网络,通过该约束网络对冲突进行捕获,对捕获的冲突进行分类归档,并根据冲突的类型和特点选用约束松弛、基于规则、基于实例、协商及仲裁等方法进行消解,直到冲突彻底消除。最后,以单级闭式蜗杆传动协同设计为例,验证了该方法的有效性。     

绿色产品的计算机辅助设计研究

为了探讨将计算机辅助设计技术应用于绿色产品设计中,提出“绿色产品计算机辅助设计”的定义和方法。绿色产品的计算机辅助设计是利用计算机来协助设计人员进行产品设计,并以资源可持续利用和环境保护为目标的现代设计方法和技术。当产品的设计方案出现矛盾时,计算机系统能够对各项设计进行分析、评估和修改,最终实现以绿色为先导的产品优化设计。