面向广义模块化设计/制造的产品族动态模型研究

通过分析面向产品快速响应设计/制造的产品模型的特点,根据公理化设计理论,构建了面向广义模块化设计的产品族动态模型。通过对产品设计/制造过程的分析,分别建立了基于广义模块化的概念设计子模型、基于功能-结构映射的结构设计子模型和基于特征的柔性模块定义子模型,三者结合,满足了产品全生命周期各个阶段对信息的需求。     

基于Apriori算法的复杂机电产品功能与结构关联知识获取方法

功能特征是控制整个设计过程的基本特征,建立产品功能与产品结构间的知识关联,是实现产品设计知识获取的有效途径。该研究通过构建产品设计过程中功能-结构映射模型,提取复杂机电产品设计过程中的功能与结构知识,建立功能-结构训练集,采用Apriori算法提取能-结构之间的关联规则,获得功能-结构之间的关联知识,以辅助产品的快速创新设计。论文以包装机为例,验证了该方法的有效性。     

计算机辅助机械产品创新设计关键技术及应用研究

针对当前新产品开发的实际,对计算机辅助机械产品创新设计理论及关键技术进行研究.通过产品的需求分析、功能设计、价值工程分析,可使产品设计人员在机械产品的概念设计、方案设计以及工艺设计阶段,根据市场需求进行新产品开发,并迅速地找到已有产品的问题所在和改进创新方向,获得产品创新方案构思,从根本上解决机械产品设计中的技术难题而实现创新.     

基于本体的概念设计产品信息模型研究

分析了基于本体的概念设计功能-行为-结构框架,对概念设计产品信息模型进行了研究,提出了在结构层引入装配特征描述机构间装配设计信息,为概念设计阶段的产品结构信息传递到后续的设计阶段提供有效支持;并以提高概念设计与后续设计阶段的产品信息共享与重用为目的,构建基于本体的概念设计产品信息模型。最后以机械手的概念设计为例,验证基于本体的概念设计产品信息模型的有效性。     

基于多色集合的产品概念设计建模与方案优选方法研究

针对目前概念设计产品求解方法的不足,采用多色集合理论建立概念设计产品信息模型,实现概念设计产品模型的形式化表达。利用多色集合统一颜色与个人颜色等概念,建立产品模型中表达约束关系的布尔围道矩阵,实现从用户需求到不同产品方案组合的推理过程。针对概念设计方案优选问题,采用模糊理论将方案评价信息量化,利用层次分析法确定评价指标权重,提出一种基于模糊层次分析法和遗传算法的方案优选方法。以隔振系统概念设计为例,验证了文中概念设计产品信息建模和方案评价优选方法的有效性。     

XML相关技术在基于公理化设计的概念设计产品模型中的研究

提出用XML相关技术解决了基于公理化设计的概念设计产品模型的实现、产品开发过程中的约束及其应用框架问题。借助XML Schema给出了相应的产品模型和产品开发过程中的约束；应用XML技术实现了产品的域结构模板；研究并实现了产品模型的应用框架。最后将所述的应用框架应用到工业缝纫机概念设计工具中来指导概念设计过程。     

模块化数控机床概念设计的研究

通过对数控机床设计开发过程的分析，提出了模块化数控机床概念设计系统模型，该模型分为功能域，结构域及评价域三个子模型。文中用广义映射的方法实现了从功能域到结构域的映射过程。相应于概念设计中设计对象模型的演变过程，广义映射分为三层映射，建立三种模型，完成从设计需求到产品功能结构，结构布局方案和模块化结构方案的设计过程。     

计算辅助概念设计支持技术研究

概念设计是设计中最重要的阶段之一，在概念设计阶段将完成从功能到功能原理解的映射过程，包含了设计中的大部分重要决策问题。在把用户需求转化为总功能后，要对总功能进行ｚｉｇｚａｇｇｉｎｇ分解，直到不能分解为止，在这个过程中使用设计目录方法对子功能求解，获得相应的功能原理解，最后进行综合获得概念设计原理方案。文中在这个过程模型的基础上研究了面向计算机的概念设计模型、设计目录方法和概念设计过程模型，为计算机     

基于Internet的计算机辅助机床造型设计研究

利用PDM（产品数据库）技术，将分散的、孤立的信息集成在网络产品概念设计系统中，提出基于Internet计算机辅助产品概念设计（ICACD）方法，以解决产品概念设计阶段信息“孤岛”问题；主要研究ICACD系统方案、信息集成、并行设计、异地协同设计及产品设计评价等关键技术，并将其应用于机床造型设计系统的开发中。     

基于TRIZ与可拓创新方法的机械产品概念设计方法研究

提出一种机械产品概念设计的创新方法,对概念设计阶段进行细分,将发明问题解决理论(TRIZ)与可拓创新方法的优势相结合,建立了基于两者的概念设计过程模型。通过建立用户需求基元模型与共轭分析法,确定产品的需求与功能之间的关联性,构建产品功能分解树,得到根源冲突;然后运用TRIZ工具集提取工程参数查询对应的原理解,通过可拓变换生成多种概念方案;最后利用优度评价法,实现对概念方案的量化评价与优选。以小型管道清淤机器人为例进行系统的创新设计,验证了该方法实用性和有效性。     

基于过程的分布式协同设计系统研究

建立了一个基于整个产品设计过程的分布式协同设计模型.这个模型以设计矩阵-黑板为基础,提供一个实时协同工作环境,并集成不同的设计工具,能支持不同地理位置、不同学科的设计人员共同完成整个设计过程的活动和任务,能获取、共享及重用设计数据,有助于设计人员在概念设计阶段进行创新思维.一个设计示例来验证模型的实用性.     

多色集合与模糊遗传算法的机械产品概念设计研究

针对机械产品概念设计中的优化问题,提出了基于多色集合与模糊遗传算法相结合的方案推理及优化方法。首先运用多色集合理论,建立了描述复杂结构机械产品各组成元素间的层次结构和复杂约束关系的信息模型,以进行有效的方案推理。然后,将多色集合推理模型与模糊遗传算法相结合,实现了方案的评价及优化方案的搜索。以工业机械手的概念设计为例对该方法进行了验证,结果表明,该方法能有效地实现概念设计过程中的方案推理及优化,为复杂机械产品概念设计提供了一定的理论基础。     

基于功能拓展的创新设计方法

由于消费者对产品功能需求的不断变化,企业需要系统化的设计方法来提高产品创新能力,以满足消费者快速多变的需求。针对功能需求的新产品开发进行研究,提出一种基于功能拓展的创新设计方法。在确定核心功能的基础上,以宏功能为逻辑联系,对核心功能进行拓展绘制出功能系统图,再利用功能导向搜索和结构知识库,对功能进行结构匹配,实现从功能到结构的映射,最后将各结构组合,完成概念设计。从而通过核心功能的拓展形成满足特定功能需求的创新设计方案。最后用行李车案例验证了该设计方法的有效性。     

面向并行工程的产品设计综合评价的系统研究

产品设计综合评价是实施并行设计的关键技术之一.文章基于产品设计综合评价的系统模型,论述了系统的体系结构、构成和主要功能模块,以实现在产品设计的不同阶段、不同层次上对产品设计进行多角度的评价,以辅助设计决策人员作出决策.并针对方案评价的体系结构和实施进行了深入的讨论.最后以减速器设计方案评价为例,在PC环境下进行了功能实现.该系统为实现面向产品整个生命周期的并行产品开发提供了强有力的支持.     

基于产品系谱的概念结构多方案设计方法

将生命现象中的系谱理论引入产品概念结构设计中,提出了基于产品系谱的概念结构多方案设计方法.根据产品从定量到定性的进化逻辑,得出不同概念结构之间的结构联系,表达为进化谱系,建立了产品系谱的描述模型,为实现概念设计的智能化提供了统一的功能同构模型;根据产品从定性到定量的演化逻辑,提出了基于系谱的产品结构设计策略,通过系谱单元之间的关系网络,可以得到多个变异设计方案,为产品的创新设计提供支持.最后,设计实例验证了所提出的基于系谱的概念结构多方案设计方法在产品设计中的成功应用.     

TRIZ理论在产品概念设计中的应用

由于概念设计阶段的重要性在于产生产品创新的解决方案,其成为决定产品设计方案优劣的关键.TRIZ理论对创新有明确的定义并且对解决设计冲突有系统的操作方法,适合应用于产品设计的概念设计阶段.通过运用TRIZ理论,可以增强设计人员的创新意识和能力,提高革新设计方案的效率.通过对汽车部件焊装夹具的设计实例的分析,可以看出TRIZ理论在快速产生创新设计方案方面,有显著优势.     

基于功能与几何关联的单元化设计方法研究

为了缩短设计时间,提高产品设计方案生成的自动化程度,文章从功能与几何形体关联驱动的角度,提出了一种基于功能与几何关联的产品单元化设计方法。首先,根据单元的语义与结构特点,将产品的构成单元进行了有效分类,并将单元及其包含的信息从功能流的角度进行抽象,建立了单元符号模型;然后,根据产品的功能需求,从功能流的角度生成产品的设计方案;在此基础上,从单元的几何形体角度,考虑单元间的连接关系与特点,建立产品的装配信息模型,将各个单元组装成所需产品。最后,开发了基于功能与几何关联的单元化设计系统,并以实现直线传输运动的概念设计为例验证了系统的有效性。     

基于特征的汽车覆盖件冲压工艺优选机制

根据形状、功能、成形方式等将汽车典型覆盖件分解成一系列特征组合,使用特征作为核心单元,利用案例推理和规则推理相结合的推理方式确定汽车覆盖件的冲压工艺,从而实现汽车覆盖件冲压工艺的智能化设计。以某车型B柱内板为例,从零件模型中提取特征以及特征与特征间的约束,建立案例模型,通过案例推理从案例库中匹配到相似案例,得出初步冲压方案;根据基于单个特征的工艺选择规则和基于特征组合的工艺选择规则,利用规则推理对预选方案进行修改和验证,实现对优选工艺的闭环控制,完成对汽车覆盖件冲压工艺智能设计。     

基于知识的产品概念设计支持系统研究

从产品开发的视角,分析计算机辅助概念设计的过程.结合基于知识的工程环境(KBE),研究知识驱动概念设计的方法,以捕捉更多的设计意图,增加非几何的工程设计能力.探讨基于知识的产品概念设计支持系统的体系结构,并研究其实现的关键技术-知识的表示与获取和设计仿真与评价等.研制支持产品概念设计的原型系统,并通过减速器产品开发示例予以验证.     

基于TRIZ理论的产品创新设计

运用TRIZ原理就能创造性地消除产品设计中参数间的潜在矛盾冲突。本文归纳了基于TRIZ的概念设计过程模型，总结了基于TRIZ的概念设计思想方法与设计实践中的操作程序。结合实例，运用矛盾矩阵查找创新原理，完成新产品的概念设计。