面向产品变型设计的模块划分方法

首先进行客户需求分析和功能分解,其次将功能映射到结构以确定结构元,通过对零部件功能和结构相关度分析,分别建立以下3个相关度矩阵——基于客户需求的零部件相关度矩阵、功能相关度矩阵和结构相关度矩阵,分配好各自的权重系数后,综合该3个矩阵建立综合相关度矩阵.由模糊聚类方法得到不同的划分方案.依据信息熵的思想,从面向产品变型设计的角度,提出以装配复杂度、客户参与变型设计复杂度、模块之间独立性与模块内部元素亲密度为优化目标,建立模块划分方案数学评价模型,从而得到较合理的划分方案.最后根据提出的3条调整准则对划分方案进行适当调整以符合实际需要.以电动双梁式桥式起重机中的桥架为例进行模块划分,验证划分方法.     

可维修性驱动的模块划分

为保证日益复杂的装备产品快速维修的需求,在产品模块划分过程中,提出面向维修的模块划分方法.在相关因素分析中考虑维修因素,从技术上考虑零件拆分的难易程度,并分布到其他各种零件之间的相关因素中,分别展开每一个相关因素,建立零部件相关因素树.从整体上考虑各相关因素对设计目的的影响程度,对各因素进行权重分配,建立零部件综合相关矩阵,并进行动态的模糊聚类,得到模块划分方案.最后以电冰箱为例进行面向维修的模块划分,结果表明,该方法可有效地实现产品的快速维修.     

基于智能聚类算法的产品粒度确定方法

通过分析当前的聚类算法在产品模块划分过程中普遍存在的局限性,结合产品配置的特点,对模糊C均值算法所构建的具有片面性的目标函数和爬山法寻优模式的缺点进行了改进,并用于产品的模块化结构规划。提出了一种利用演化细胞学习自动机与改进后的模糊C均值聚类算法相结合的智能聚类算法进行产品粒度划分。在分析影响配置设计主要因素的基础上,建立需求满意度、装配复杂度和变型设计复杂度等三个量化指标,对不同粒度层次下模块划分结果的合理性与有效性进行评价,进而确定出最佳的粒度大小和模块数量。最后,通过实例验证说明了所提方法的可行性。     

考虑保修服务的制造/再制造融合产品优化配置研究

为了解决制造与再制造融合产品配置以及客户对于再制造产品零部件信心不足等问题,从产品保修服务出发,根据故障率确立多种保修模块的保修期和成本,同时结合公理设计和模糊矩阵方法,对制造与再制造融合产品进行模块划分,构建多种保修模块下的产品模块化配置方案。以产品保修利润、产品成本、绿色环保度为目标函数,建立多目标优化模型,采用遗传算法进行求解,得到考虑保修服务的制造与再制造产品优化配置方案。最后,以某公司考虑保修服务的制造与再制造汽车产品配置为例,验证了上述方法可行性。     

批量客户化生产模式下的模块划分方法研究

在批量客户化生产模式下,不仅要考虑客户对产品的多品种小批量的功能需求,又要满足客户对产品的大批量生产的低成本的要求,合理有效的模块划分是解决上述矛盾的关键。在模糊聚类分析及信息熵理论的基础上,提出了考虑客户需求、产品的装配、成本和维修等综合因素的模块划分方法和策略,分析了模块聚类的相关准则和基于信息熵的量化评价方法,建立了相应的数学评价模型,并以电钻为例,利用提出的方法得出了用模块化方法进行产品再设计时模块划分的初始方案。     

考虑两两模块之间关联关系的产品模块划分方法

针对产品模块化设计问题,考虑了零部件之间的非对称及两两模块之间关联关系,提出了一种产品模块划分方法。通过设计结构矩阵来表达产品零部件之间的关联关系,利用FCM算法对零部件进行聚类,分析了两两模块之间可能存在不同的依赖关系,以模块内聚度和模块间耦合度为目标,建立了模块度准则,从而得到合理的模块划分方案。最后以起重机吊钩组为实例说明了产品模块划分过程。     

基于QFD和公理化设计的模块划分方法研究

模块划分作为模块化设计的第一步,必须充分考虑顾客的需求和功能独立性。在现有研究的基础上,提出了基于质量功能配置(Quality Function Deployment,QFD)和公理化设计(Axiomatic Design,AD)的模块划分方法。运用QFD和AD理论,保证产品的功能分解时满足顾客需求和功能的独立性。在功能模块的聚合方式上,对原有的模糊聚类方法进行改进。在聚类计算之前,先进行模块分组,后在组内进行聚类。减小了模块聚类的计算量,并有利于模块化设计的优化。     

运用改进模糊C均值算法的复杂产品功构单元模块划分方法

为了解决目前已有聚类方法在复杂产品功构单元模块划分过程中存在的问题,提出了一种基于改进模糊C均值算法(D-FCM)的产品功构单元模块划分方法。该方法运用距离矩阵生成样本分层聚类树,结合F统计量方法确定模糊C均值算法最佳聚类数,在此基础上,应用模糊C均值算法进行聚类分析,获得聚类结果。最后,结合实际项目给出该聚类方法在机床模块划分过程中的典型应用,对该方法进行实例验证。以此为基础,开发出机床模块划分系统平台。系统实现及设计结果表明了所提出方法的有效性,为面向配置设计的机床模块划分提供了另一种有效的模块划分方法。     

基于再制造的电取暖炉模块化设计

为更好地满足电取暖炉的用户需求及快速响应多变的市场需求,将基于再制造的模块化设计方法运用到电取暖炉的设计开发中。在设计过程中,对用户和市场进行了需求分析,结合产品生命周期各阶段的特性,构建了产品零部件模糊相似矩阵,基于模糊聚类方法,对其进行零部件模块划分,选取最优阈值,对电取暖炉进行模块优化,缩短了产品的设计周期,降低了企业成本,达到延长电取暖炉使用周期、易于拆卸及提高回收再利用价值等需求。     

面向可变功能机械的模块划分方案复杂度分析

模块划分方案的复杂度直接影响可变功能机械产品模块化设计的质量,合理的模块划分方案是开展此类产品设计开发的基础。基于功能-行为-结构模型对产品各构件进行相关度分析,建立相关度矩阵,应用模糊聚类法得到多种模块划分方案。依据信息熵理论,以模块化产品设计中的装配复杂度和设计复杂度为评价目标,建立模块划分方案复杂度的数学评价模型。对不同模块划分方案的复杂度进行比较,得到较合理的模块划分方案,并以可变功能榨汁机为例验证了方法的可行性。     

APPROACH FOR MODULE PARTITION OF BLOCKS IN SHIPBUILDING

To manage the complexities of hull module partitions, a new approach to the partitions of hierarchical modules for shipbuilding is proposed. Based on the assembly and manufacture process, the approach determines the hierarchy and basis of the module partition first, and then according to the type of connection between the parts of the block module, the degree of membership for the rational connection is gained and the fuzzy relation matrix between different parts is then established. The fuzzy clustering technique is used to partition the modules, and then the method of fuzzy comprehensive assessment is used to choose a relative reasonable scheme. A case study has been conducted, which proves that the approach is feasible and applicable; Especially it obtains the sub-module partition, which sets up the shipbuilding process at a higher-level assembly and has offered effective tools for the modular ship design.     

产品功能模块划分方法

在新产品开发中,合理有效的功能模块划分对于设计师独立地寻求更多功能新解有着重要意义.通过深入分析影响产品模块化的内因和外因,提出产品功能模块划分的功能准则和需求准则,建立基于广义有向图和改进质量屋的准则形式化和量化模型,给出基于模糊聚类的模块划分步骤,建立基于耦合度的模块划分方案评价数学模型.最后以摩托车盘式制动器的功能模块划分为例,说明上述方法的应用及有效性.     

面向产品创新设计的功能模块动态划分方法研究

针对面向产品创新设计的功能模块划分中没有考虑技术进化的问题,从客户需求、流、技术的角度出发,研究功能模块动态划分方法。以产品的功能结构为基础,建立了功能相关矩阵。基于模糊等价矩阵的动态聚类分析,动态划分产品的功能模块。以模块内平均聚合度和模块间平均分离度来评价不同模块划分结果。多绳金刚石串珠锯功能模块动态划分实例说明了该方法具有较强的分辨性,可以进行面向产品创新设计的功能模块动态划分。
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支持个性化产品定制的变型配置设计方法

在可变型的模块化产品族基础上,应用模糊数学理论并通过综合衡量客户技术需求与定制产品性能的关联度,构造了相应的线性配置优化数学模型。其次给出了一种基于最小二乘逼近的产品变型配置设计方法。利用模拟退火算法得到了符合客户个性化需求的最优变量配置方案,即产品的性能和成本之间的平衡点。实现了变需求→变结构→变性能的多层次产品设计与进化管理模式,解决了客户定制信息对产品设计结果的适应性处理。最后结合典型机电产品实例和面向定单配置的产品工程设计软件工具,探讨所提出设计方法的适用性。     

低压电动机保护器快速设计关键技术及实现

随着经济的快速发展,快速开发和设计满足客户需求的产品已成为企业竞争的核心环节.提出一种基于SmarTeam软件的低压电动机保护器快速设计系统.对模块化技术、客户需求的模糊聚类分析技术和基于实例推理模块化产品配置等关键技术做了详细说明.通过构建通用电路模块的参数化模型和专用模块的案例,开发SmarTeam软件与CAD接口,实现了低压电动机保护器的快速设计,提高了产品的设计效率和可靠性.     

MODULE DEFINITION MODEL FOR MODULAR DESIGN AND MANUFACTU－RING OF HEAVY DUTY MACHINE TOOLS

ＭＯＤＵＬＥＤＥＦＩＮＩＴＩＯＮＭＯＤＥＬＦＯＲＭＯＤＵＬＡＲＤＥＳＩＧＮＡＮＤＭＡＮＵＦＡＣＴＵ－ＲＩＮＧＯＦＨＥＡＶＹＤＵＴＹＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬＳＭＯＤＵＬＥＤＥＦＩＮＩＴＩＯＮＭＯＤＥＬＦＯＲＭＯＤＵＬＡＲＤＥＳＩＧＮＡＮＤＭＡＮＵＦＡＣＴ...     

基于模糊聚类的产品合理子装配划分

将模糊数学中的一些概念和理论引入产品合理子装配的划分之中 ,提出了产品零件集合的直积空间上的模糊紧密度关系、模糊装配连接图、模糊装配矩阵、产品模糊聚类等概念 ,并给出了基于产品模糊聚类的产品合理子装配划分方法。     

面向用户需求的制造资源服务模糊聚类研究

通过分析用户需求偏好和资源灰色关联度,建立资源模糊相似矩阵并构建资源模糊聚类树。以复合值模糊聚类树为基础,以资源类内聚合度、资源类间分离度和用户需求满意度为目标,构建资源聚类优化数学模型,然后运用遗传算法进行优化。算法采用了交叉概率和变异概率自适应的重构策略和保优操作,避免了算法的早熟,增强了算法的寻优能力和搜索效率。通过实例仿真验证了算法的有效性。     

基于复杂网络的产品族结构建模及模块分析方法

将复杂网络理论应用于产品族结构建模中,提出产品族结构的零部件关系网络模型,零部件作为网络的节点,零部件之间的隶属关系作为网络的边,并在此基础上演化出产品族结构的模块关系网络模型.运用简单路径搜索等算法对各个节点的介数、次数和产品数等参数进行计算和统计.通过分析和比较这些参数,提出基于产品族结构网络模型的模块分类方法.在实例研究中,以某企业工业汽轮机产品族为例对上述方法进行验证.在分析网络模型相关参数的基础上,区分基本模块、必选模块和可选模块;寻找产品族中的关键模块并分析模块类型的转变是产品族演化的基础和关键.