基于虚拟接口的产品族配置建模

建立完善合理的配置模型是实现产品快速配置设计的基础,针对目前在配置模型的建模方法上存在的不足,提出了基于虚拟接口的产品族建模方法,建立了产品族配置模型;通过对虚拟接口的优点、连接方式、参数设置以及接口的约束表达等方面的深入探讨,建立了零件族配置模型以及部件族配置模型,并给出了产品族配置模型的具体建模过程,基于虚拟接口建立起来的配置模型更易于表达和理解,增强了产品的变型能力和可配置性,解决了困绕配置设计的适应性技术难题。     

面向MC综合变型的产品族模型及其建模

为了提高定制产品的生产效率。研究了一种基于变型设计的集成产品开发过程,提出了支持定制产品设计与制造过程变型的产品族及其数据模型,包括结构数据和模型数据。为了构建产品族模型,提出了构件单元的概念,并研究了构件单元的定义及其建模方法和过程。通过构件单元之间的组合和嵌套。可以方便地构建产品族模型,最后给出了一个产品族模型实例,并将其应用于大规模定制生产实践。结果表明基于构件单元可以方便地构建产品族模型,且有利于产品族数据的组织和管理。     

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。     

复杂产品变型设计及其参数传递方法研究

针对基于三维模型和有限元模型的复杂产品的变型与分析,研究了产品模型建模方法和参数传递结构,提出了适合复杂产品变型设计的参数传递规则,确定了模型参数之间的相互影响关系;介绍了复杂产品变型设计平台,实现了复杂产品的变型设计与分析。以开发的门式启闭机变型设计平台为例,对提出的方法进行了验证。     

复杂变型产品参数传递结构研究

针对基于3维模型的复杂产品变型,提出了与产品建模结构相融合的树形参数传递结构。该结构规定参数只允许纵向传递,避免了参数之间的交叉传递,为复杂产品变型设计提供了有效的变型信息传递通道,并在此基础上实现了参数传递结构的模块化。以Solid Edge 3维造型软件为设计环境,以VB为工具开发了剑杆织机变型设计系统,阐述了剑杆织机建模、参数传递和产品变型设计的关键技术及其实现方法。     

支持产品变型设计的建模方法研究

针对产品变型设计中零/部件之间依赖关系复杂和知识重用效率低等问题,提出了支持产品变型设计的生成式参数化设计方法。该方法在分析产品变型设计自身特点以及与其设计过程之间关系的基础上,将产品划分为功能相对独立的一系列设计区域,并通过构建骨架模型管理各设计区域的关联关系,实现了装配结构与各设计区域建模结构的分离;针对各设计区域建立了设计元素库,并给出了基于知识的设计元素建模方法和流程,将设计知识、经验等融入到设计元素中;以骨架模型为配置参考,通过设计元素的替换、参数变更等操作实现了知识辅助的产品自动变型设计。最后以Inventor三维建模软件为平台,以自行车曲柄为具体设计实例,展示了产品变型设计过程,证明了所提方法的有效性。     

面向可适应性的模块化产品族层次关联优化设计

考虑到产品族设计中产品平台的可适应性,将产品模块分为公共模块、可适应性模块和定制模块。针对平台模块与个性化模块间的层次关联特性,建立了产品族层次关联优化模型,上层模型以产品族的设计成本为目标,用于对平台模块的优选;下层模型在上层平台模块的制约下以各个变型产品的设计成本为目标,用于对各个变型产品个性化模块的优选。利用基于遗传算法的混合算法对模型进行求解。最后以卷扬机产品族实例验证了该模型和算法的可行性,同时,制造商可以在较低成本的前提下快速响应不同客户对产品性能的要求。     

大规模定制下的参数化设计技术研究

大规模定制环境下,改变参数化设计的流程,将产品的开发设计过程划分为创造性的详细开发过程和敏捷性的定制设计过程.利用广义模块化技术和全息建模技术构建产品族的主结构、主模型、主文档,实现产品的详细开发过程,利用基于知识的配置设计实现产品的定制结构,采用与数据库关联的整体控制局部的模块化变型设计方法实现产品的变型设计.实际应用表明模块化的设计方法、基于知识的配置设计和变型设计是实现大规模定制参数化设计的行之有效的技术方法,极大地提高了参数化设计的效率.     

面向需求的产品装配模型变型设计框架研究

介绍了面向需求的装配模型变型设计的相关概念.在分析变型设计各种方法的基础上,将装配模型、特征参数化技术、模块化的思想以及CBR技术结合起来,以建模技术中TBS模型为核心,提出了一种面向需求基于装配模型的变型设计智能框架.为产品的快捷变型设计、系列化设计和优化设计提供了可行的方法.     

产品族形态设计研究及系统构造

首先在分析了产品形态构成的基础上,建立了产品族形态变型的三层变型结构模型:配置层、空间布局层、型面变型层;其次构建了产品族形态变型平台,包括两个侧面:人机侧面、比例侧面;最后提出了产品族形态设计系统集成方案并构造了相应的软件系统。     

基于平台的产品设计与开发——一个智力密集型支持的方法

通过介绍一个基于产品家族设计与开发,并由智力密集型支持的范例.提出基于综合模型的设计方案,产品家族结构建模的知识支持,产品平台的建立.为智力支持的产品家族设计过程研究和开发了一个系统的方法和相关的技术.可以利用开发信息,建模知识框架与原型系统来获得基于平台产品设计的知识.讨论了基于模块化平台的产品家族设计而开发的一个智力密集型支持系统的问题及条件.     

Managing modularity in product family design with functional modeling

Recent market transition from mass production to mass customization forces manufacturers to develop product families with a common platform to increase design variety, shorten time-to-market, and reduce production costs. This paper presents a new functional modeling approach to support identification of both shared and individual behavioral modules across a family of products for module-based product family design. After separate functional modeling of each product variant, the individual functional models are merged into a single, coherent, and unified family functional model to determine all the shared and individual behavioral modules. The modularity in the family functional model is further explicitly identified using a behavioral modularity matrix of product variants versus behavior. The proposed approach provides a fast method for generating new concept variants during the conceptual design of a family of products. The rationale of managing modularity in product family design with functional modeling is manifested using a modular design example of a family of automatic assembly devices.     

基于特征的CAD/CAPP/CAM知识集成技术研究

分析了CAX信息集成的要求，提出了基于特征的零件信息建模方法，实现了基于STEP标准的、可实现自动特征识别的零件信息集成系统，并且给出了一具体的基于特征设计的CAX系统。     

基于模块化产品实例的变型设计推理系统的研究

针对如何充分利用现有产品资源对用户需求作快速响应的问题,提出了一种集实例推理及模块化技术于一体的快速设计方法,重点研究产品模型的建模方法、模型参数之间的关联驱动及相似产品实例变型修改技术,开发基于模块化产品实例智能推理设计系统,实现了产品的快速设计与分析.结合某机械有限公司生产的农用自卸车,对提出的方法进行了验证.     

基于特征语言的产品族结构描述方法研究

针对大规模定制模式下的产品设计提出了一种基于特征语言的产品族构建方法.说明了面向产品数据的产品族结构和面向造型的产品族结构,以及二者之间的关系,为产品族结构中的约束关系和几何造型方法设计了特征语言描述机制,并给出了配置产品实例的方法,最后以仪器柜的产品族设计为例实现了系统原型.     

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。