基于可拓数据挖掘的产品性能配置设计

配置设计中关键的一步是如何将客户的需求映射到产品的结构中.针对客户性能需求和结构之间的模糊性和不确定性,提出利用可拓数据挖掘的方法找出这两者之间的关系,实现产品性能到结构上的映射.构建产品配置蕴含规则,根据产品配置蕴含规则产生产品配置蕴含模型,基于此模型建立产品配置传导矛盾环,利用关联函数建立这些传导矛盾环和现有的配置方案库中的配置方案之间的映射关系,通过这些映射关系对现有的产品配置方案进行改进得到符合客户需求的产品再配置方案,最后将此方法应用到油锯的配置过程中.     

产品服务系统设计方法研究的总结和探讨

面向服务的设计和制造是当今制造业发展的重要趋势,制造企业围绕已有产品开发产品和服务:融合的整体解决方案即产品服务系统,已成为提升竞争力、满足顾客价值需求的重要策略。为探讨产品服务系统设计方法未来研究方向,从设计过程、需求建模、方案建模以及设计过程决策技术四个方面综述了现有设计方法在国内外研究的现状,探讨了顾客价值理论、方案信息建模、网络映射以及妥协评价等方法在产品服务系统设计中的应用,为产品服务系统设计方法的进一步研究奠定了基础。     

计算机辅助产品方案设计方法研究

方案设计一直是传统CAD系统的薄弱环节。通过对产品方案设计过程的研究,建立了产品的功能结构树和功能关系模型,通过引入“虚拟组件”的概念,采用功能结构与或图实现了产品功能到结构的映射,并利用基于实例的推理（CBR）技术,建立了基于实例的功能－结构整体映射方法,以加快结构方案设计进程。这些方法为计算机辅助产品方案设计的实现进行了有益的尝试。     

基于可拓变换的产品性能冲突传导协调方法

针对产品性能设计中的多性能优化冲突问题,提出了一种基于可拓变换的产品性能冲突传导协调方法。利用可拓设计方法量化产品性能需求及形式化建模描述,构建多性能检索机制,确定待优化性能;在此基础上给出触发性能及其与产品结构量化映射机理,输出触发性能满足方案;结合传导协调方法,建立产品性能之间的动态传导关系,形成产品性能设计创新方案。最后以大型螺杆空压机为例,验证了该方法的可行性及有效性。     

面向性能需求的系统问题分析及确定方法研究

问题分析和问题确定是问题解决的前提基础,而性能需求是产品设计的起点和终点,是设计产品不断升级的驱动力,因此将性能需求应用于系统问题分析过程中,以功能作为桥梁建立性能需求与产品结构的对应关系,确定系统未满足的功能需求,并通过构建系统的局部功能关系模型,结合根原因分析确定系统的问题结构;构建了产品创新的系统问题分析及确定过程模型,并应用该模型进行大蒜去皮设备的创新设计,验证了该方法的有效性和实用性。     

基于Kano-QFD的个性化产品属性指标重要度确定方法

为了定性、定量地分析顾客需求信息,实现顾客需求信息与个性化产品特征属性之间的精确映射,提出了一种集成卡诺模型和质量功能配置模型的产品属性指标重要度求解方法。在该求解方法中,采用卡诺模型定性分析需求信息,并将需求项分类;为了获得产品顾客满意度量化值,采用调研的方式统计分析需求项实现程度与顾客满意度之间的关系,并结合需求信息特征分析,分别建立了魅力需求、期望需求、基本需求和相反需求的顾客满意度数学模型;利用调整函数修正需求项的基本重要度,构建了产品规划质量屋模型,从而获得个性化产品属性指标的重要度。以个性化人像产品为例,验证了所提方法的可行性和有效性。     

顾客需求驱动的产品服务系统模块选配方法

为以顾客满意度最大化为目标进行产品服务系统方案规划,提出了顾客需求驱动的产品服务系统模块选配方法。采用质量功能展开将顾客需求及重要度转化为产品服务系统方案模块属性及其重要度。采用三角模糊数处理不确定性的质量功能展开信息,基于相对偏好关系分析进行模糊质量功能展开计算,并对定性的候选模块属性进行量化。考虑模块属性间的非线性补偿关系,基于非准确性计算思想建立了以顾客满意度最大化为目标的0-1非线性规划模型。以装载机产品服务系统的模块选配为例,验证了所提方法的有效性。     

基于产品分解结构的复杂产品工作分解技术研究

为保证复杂产品研制工作分解的全面和彻底,提出了基于产品分解结构（PBS）的复杂产品研制工作分解技术。在适合复杂产品研制工作分解的PBS模型、工作分解结构（WBS）模型和WBS元模型的基础上,通过对PBS-WBS映射类型的分析、映射模型的定义、映射矩阵的编制和映射规则的建立,按层次分阶段逐级完成了从PBS到WBS的映射,实现了WBS的快速构建,从而以统一规范的方法保证了复杂产品全生命周期技术视图向管理视图高效且准确的转换。在此基础上开发了原型系统,以运载火箭为应用对象对系统进行了验证。     

面向用户性能需求的产品公差体系再设计方法

针对用户对产品性能需求不断变化,提出了一种面向用户性能需求的产品公差体系再设计方法,使生产企业充分利用原产品生产系统,不需重新构建制造系统和质量检验体系,只需对原系统做适当调整,快速响应市场变化,从而使产品既能满足用户需求而成本又最低。在分析产品公差体系的基础上,充分利用产品生产过程中各检验和试验环节记录下的历史数据,建立起基于支持向量非线性回归机的产品性能偏差与零部件质量特征偏差之间的关系模型。以产品制造成本最小为目标,以产品性能偏差满足用户需求、零部件质量特征偏差不超过其公差、零部件公差不超出其经济加工公差范围为约束,建立起面向产品用户性能需求的产品公差体系再设计优化模型,并以微电机为例进行其公差体系再设计,结果表明该方法行之有效,将产品公差设计从产品开发阶段扩展到产品全市场周期,为实现产品公差设计提供了新途径。     

基于模块化主结构的广义产品快速报价方法

为满足客户的多层次个性化需求,企业向客户提供物理产品与产品服务的多类型服务包.由于集成服务后的广义产品提供类型的多样性,使得企业向用户科学、定量的快速报价成为一个难题.本文分析了广义产品的组成,广义产品模块结构与价格之间的映射关系,提出了基于模块化主结构的广义产品快速报价模型.基于模块相似性原理,提出了广义产品快速报价方法与过程.最后,以变压器广义产品为例,验证了本文提出的快速报价模型与方法的合理性.     

一种基于灰色关联度的产品/服务集成设计方法

针对目前产品服务系统研究多以"产品"或"服务"为中心的问题,提出了一种基于灰色关联度的产品/服务集成设计方法。采用灰色关联法对目前产品/服务系统的价值类型进行分析,获取产品价值增值的最佳设计方向。基于用户、设计者和制造商等各利益相关者间的关系,采用动力学模型分析产品/服务的系统功能。通过黑箱法与IDEFO功能描述方法构建产品/服务集成模型,实现活动模块划分,获得产品与服务的匹配关系,最终产生集成产品与服务为一体的设计方案。以共享豆浆机的设计为例,阐述了该方法的具体实施过程及有效性。     

基于公理设计的产品配置建模方法及其应用研究

提出基于公理设计的产品配置建模方法,在详细讨论产品设计过程中功能-结构域间映射的基础上,将具有约束信息的功能要求定义为功能-约束集成单元,将具有特征信息的设计参数定义为结构-特征集成单元,通过建立系统数据库和结构-特征集成单元间的特征关系,构建基于结构-特征集成单元的产品配置模型。公理化设计理论的引入,使得产品配置建模更加科学化,并使设计者能在众多复杂的方案中快速做出正确的选择。最后以柴油机产品为例,建立了柴油机产品的配置模型。     

基于功能表面的概念设计产品模型研究

为解决功能向结构映射存在的多解性、不确定性等问题，引入功能表面作为功能到结构映射的媒介。在描述功能表面和产品功能模型的基础上，构建了一种机械产品概念设计产品模型（功能-功能表面-结构），实现了功能到结构的稳定映射关系。该模型可用于开发计算机辅助设计工具来支持机械产品概念设计过程，实例验证了该产品模型的有效性。     

基于自动机的可配置产品功构映射过程研究

针对现有可配置产品功能结构域映射实现方法的局限性,给出了面向配置设计的产品功构模型知识表达.根据模型层次节点功构单元间结构特征,提出了基于半环赋权自动机的单约束线结构产品功构模型功能结构域映射实现方法;按照"析取-合取"策略,运用自动机析取、同效、去冗余性等方法将多约束树型产品功构模型析取为若干相对独立的线结构产品功构模型,按单约束线结构产品功构模型映射方法求解,将所有解运用"合取"方法,实现了多约束树型产品功构模型功构映射.最后,通过在液压机配置设计功能结构映射中的应用,表明了上述方法的有效性.     

产品/维修服务集成设计模型

针对传统的产品与服务设计的理论和方法的不足,提出了产品/维修服务集成设计的理念,构建了功能域-结构域-服务域及其映射关系.在功能域中提出了功能稳定性的概念,结构域中以产品状态特征参数分析评估产品状态,服务域中以服务元为底层单元来描述服务方案.基于公理化设计理论和故障树分析的方法,实现了功能域到结构域和结构域到服务域的映射.相应的设计结果构成了产品/维修服务的集成方案.最后,以典型工程机械产品水平定向钻机为例,验证了该模型的可行性和有效性.     

PDM应用系统产品配置管理方法的研究

针对现有PDM产品配置管理功能的不足，阐述了PDM应用系统产品配置标识方法，该方法面向CIMS信息集成，通过扩展配置标识功能，支持企业产品资源平台构建；提出了一个PDM应用系统产品配置评价模型，该模型面向产品开发全过程，满足产品结构配置设计要求。以空调产品结构配置为例，介绍了所述方法在KELON-PDMS中的应用。     

面向大批量定制产品的快速设计系统的研究

为提高定制企业对市场的快速响应能力，需要建立大批量定制产品的功能-结构映射关系，本文分析了使用产品族体系组织产品设计资源的方法，提出了信息系统用来表达定制产品族设计知识的“三层次模型”及其实现过程，并在Unigraphics及其知识融合UG/KF平台上采用KBE与CAD集成的方式，为电梯轿厢产品开发了以产品知识库为中心的集成化的快速设计系统。     

面向动态订单的产品BOM模型构建与求解方法研究

为了快速响应客户订单定制要求,提出了一种面向动态订单的产品BOM模型构建方法。该方法首先根据客户性能需求与零部件实例的关系,设计了相关度矩阵,计算出理想的产品零部件;其次根据主要需求参数,从数据库中检索出可选配置产品;最后利用效用函数,求解出与客户订单需求相似度最大的产品。该模型的实际应用表明,它不仅能快速配置出订单型BOM,还有利于提高产品设计的效率和质量。     

广义性能驱动的机械产品方案设计方法

将产品广义性能作为驱动整个机械产品方案设计过程的有效工具,利用"对象结构"公理推导并结合"P-E"体系给出了产品广义性能的定义,将产品广义性能划分为结构性能和行为性能两类.针对两类广义性能分别进行形式化表述,构建产品广义性能相关的产品符号模型.提出一种广义性能驱动的机械产品方案设计方法,分析性能结构映射可能出现的理想映射、冗余映射和耦合映射关系,给出广义性能驱动机械产品方案设计的过程图解与算法.以注塑机产品重要组成部分之一的注射装置方案设计为例,说明该方法在实际机械产品方案设计中的应用,证明了该方法的正确性、有效性与实用性.     

快速响应客户需求的概念设计管理系纺

为了准确的理解客户需求,并根据企业能力快速开发出满足客户需求的产品,对概念设计管理系统进行了深入的研究,建立了系统的体系结构,并重点解决了不同类型信息的映射问题。概念设计管理系统包括顾客需求转换、产品快速配置、参数化设计及工作结构分解等4个子系统。在对各子系统功能及数据交换进行深入分析的基础上,具体阐述了一种新型的3级信息映射方法。最后介绍了该系统在汽车制造企业中的应用。