产品设计流程比较和创新

介绍了产品设计流程的两种主要形式:传统的串行方式和现代广泛采用的并行方式,分析、比较了它们的特点,并且对产品设计流程在数字化时代的创新发展趋势做了探讨.     

设计软件在产品设计流程中的应用

目的通过分析产品设计流程,设计师在进行产品设计时正确选择设计软件,提高工作效率。方法通过实例分析三维软件与平面软件的区别,并通过介绍产品设计流程的分类,论述设计软件在产品设计流程中的具体应用。结论设计软件在产品设计流程中的应用主要根据正向设计流程与逆向设计流程的具体特征不同而有所区别。结构相对简单的产品在正向设计流程中选用三维软件进行产品设计,结构相对比较复杂烦琐的产品在逆向设计流程中选用平面软件进行产品设计。     

复杂产品开发项目系统化管理方法

为了克服传统的产品工程设计过程与项目开发过程相分割对产品项目开发整体绩效的不良影响,本文提出了一种复杂产品开发项目系统化管理方法。首先,产品工程设计过程用设计结构矩阵来描述并从改善信息流的角度对设计结构矩阵予以优化从而识别出具有迭代关系的活动。具有迭代关系的活动或通过解开迭代关系而变为串行或并行的活动或通过强化其迭代关系而组合成一个单一的活动。基于设计结构矩阵的优化结果是一组数量不多的设计结构矩阵。针对每一个设计结构矩阵构造相应的CPM网络图并计算相应的关键路径以及识别关键活动。然后,通过传统的“赶工计算”或增加关键路径上串行活动的并行度来识别可行的优化项目实施方案。最后,案例分析证明了该方法的可行性和有效性。     

基于设计结构矩阵的过程系统优化方法

明确了过程系统优化对现代企业管理以及设计结构矩阵对过程系统优化的重要性;对设计结构矩阵的定义、特性和基于设计结构矩阵的过程系统建模步骤进行了详细介绍.研究结果表明DSM是一种有效的建模方法,能够为企业过程系统的结构改善、过程优化等提供有力支持.     

分形设计：复杂产品设计的新途径

运用非线性科学研究面向ＣＩＭＳ的智能设计，即以创新设计为核心的人机智能化设计系统，提出了分形设计作为面向复杂产品的设计方法学。从设计对象，设计思维和设计实施等方面介绍了分形设计的核心内容概要，其结果表明：设计对象的分形结构是其复杂性之源，设计思维的混沌机制是其创造性之源；设计实施的嵌套模式是其有效性之源。分形设计为复杂产品设计提供了新的途径。     

基于改进谱聚类算法的复杂产品模块发现方法研究

模块化复杂产品具有耦合性、多层次和重叠性等复杂特征。针对现有模块发现方法不能识别产品架构中的重叠结构,本文在对谱聚类算法进行改进的基础上,提出一种新的复杂产品模块发现方法。该方法能实现复杂产品模块化组织的可视化,发现共享零部件,有助于协同设计和任务间的信息交互。以轮式装载机的工作装置为实例,验证了该方法的可行性。     

面向机械产品设计的遗传算法研究

介绍了遗传算法在机械产品设计中的应用.针对传统遗传算法在复杂问题求解中出现编码过长以及交叉和变异操作中易于出现致命基因的缺点,详细阐述了编码、适应度函数计算、变异操作和交叉操作的设计过程.开发了基于遗传算法的机械产品设计系统.以数控车床整体方案设计为例,对基于遗传算法的机械产品设计系统进行了应用.     

以一体化产品开发流程为基础的老年产品设计

采用"一体化产品开发流程"的方法,针对老年产品市场寻找产品机会缺口,首先经过研究确定以老年旅行产品作为设计方向;其次通过问卷调查法总结发现老年人旅行中遇到的问题;然后将产品缺口定为老年旅行背包设计,进行具体产品概念定义,寻找针对问题点的解决方法,最终制作草模及产品模型。     

小议机械产品设计中结构优化技术的运用

机械产品设计中结构优化技术是一种综合性技术要求,一般可以从扩扑优化和尺寸优化两个方面来考虑机械件的加工优化,设计出满足客户要求的设计方案。在技术指标允许的情况下,是一种搜寻最优设计方案的技术。在允许改变的条件下,重新定义设计变量如表征结构外型的几何参数(圆孔半径等)和物理参数(如材料的弹性模量、密度等),重新定义约束条件如装配位置限制条件等,选择最优化并对计算结果分析评估,使产品的性能指标达到最佳效果。应用拓扑优化和尺寸优化技术对于全新产品机械结构的设计是非常关键的,充分发挥技术人员的创新能力,激发创新设计的思路,通过优化设计,降低产品重量,优化了结构,提高了产品性能。     

面向即时定制的产品设计矩阵研究

将顾客对产品的定制需求分为三类:与或型、连续变量型和离散变量型,并在产品设计矩阵中引入定制因子的概念进行描述,从而建立定制产品在功能域中的功能需求和在物理域中的设计参数之间的映射关系.同时,通过定制因子对应的设计参数和其它非定制设计参数的集成,实现了定制产品的逻辑模块和物理模块的无缝连接.在满足公理设计的基础上,产品设计矩阵中的定制因子能否独立于其它元素,成为产品定制维度瓶颈的判别依据.通过比较汽车和房屋的个性化涂色案例证实了将定制因子引入设计矩阵中的可行性和应用潜力.     

多学科集成下的老年智能产品设计研究

目的 基于多学科集成理论,分析老年智能产品设计现状,在了解老年用户群体对产品需求的基础上,进行设计实践创新方法研究。方法 通过阐明多学科集成方法中系统化、框架化、协同化、优化算法等理论,针对使用者、设计者双方进行分析,寻找出产品设计过程中存在的问题,在服务设计原则和多学科集成的理论支持下,进而推导出设计思路和方法。 结论 提出老年智能产品设计的基础是用户的操作体验和特定需求,设计过程涉及多学科、多目标;以“多目标实现”“多学科综合系统模型”“新技术融合”等应用实例,解释了如何解决产品设计过程中,由于用户需求复杂所产生的计算复杂性和选择复杂性等问题,优化了设计框架,归纳了设计信息,提升了设计过程的合理性、高效性和准确性。     

产品可持续设计的4D系统观

目的根据产品设计自身的多学科属性,在可持续设计的领域大有作为,提出"产品可持续设计"的概念:它被看作是一种独立的设计思想和设计系统观,从系统论的相关知识展开对产品可持续设计的理论研究。方法将产品可持续设计视为一个由减负设计、劝导设计、公平设计和文创设计四个子系统构成的大系统,分别指向可持续发展的生态、经济、社会和文化四个维度,即"4D"系统。D代表维度(Dimensional),又意指设计(Design)。四个子系统既互相独立又互相联系,既是理念又是方法。结论通过论证和分析,结合产品设计案例得出,四个子系统不仅能够自我修复、自我调整和自我进化,而且能够以超循环的形式将彼此的功能结合起来,为其它子系统的进化提供催化支持,最终实现协同进化和繁荣共生,为可持续发展保驾护航。     

基于综合集成法的复杂产品协同设计过程模型及框架研究

建立过程模型及框架,将设计过程有效地表达出来,是协同设计的基础。论文针对复杂产品设计过程的特征,根据综合集成法,建立了一个以时间、粒度、并行度三维分布的多层次复杂产品协同设计过程模型。该过程模型在时间维强调多阶段综合,在并行度维强调多专业综合,在粒度维强调分解与综合的迭代。在该过程模型基础上,结合专家体系、知识体系、机器体系,提出基于综合集成法的复杂产品协同设计过程框架。该框架中,机器体系依靠知识体系中的知识,给专家群体提供帮助,专家群体在机器体系提供的项目管理、群体研讨、协同决策、三维可视化等支持工具帮助下,实现人机结合、多专业结合、多阶段结合的协同设计过程,以提高复杂产品的协同设计效率。最后介绍了相关原型系统。     

产品设计过程中的可靠性增长研究

针对产品设计过程中的可靠性增长问题,提出把整个产品系统分为大样本子系统和小样本子系统,对于不同的子系统采用不同的可靠性增长方案和可靠性增长数学分析模型,充分挖掘所有的直接或问接数据信息,并利用到产品设计过程;建立产品的可靠性增长分析数据库系统,保存产品在设计过程中的数据,辅助同类产品设计．     

Evaluation of Product and Process Design Robustness

Critical design decisions are commonly made throughout the product development process assuming known material and process behavior. However, stochastic variation during manufacture can inadvertently result in inferior or unacceptable product performance and reduced production yields. Stochastic simulations have been developed to estimate the end-use performance distribution prior to the commitment of hard tooling. This article proposes a definition for integrated product and process robustness, and extends existing stochastic methods to model the important role of the manufacturing flexibility in elimination of defects and product optimization. The goal is to enable the designer to understand and account for not only the negative effects of manufacturing variation, but also the positive impact of manufacturing flexibility wherein instantaneous corrections in the manufacturing process can frequently improve the product quality and eliminate flaws in the product design. Then, a methodology is introduced and contrasted with conventional development methods in the evaluation of best practices for development of a molded plastic component.     

Design Process Optimization Based on Design Process Gene Mapping

The idea of genetic engineering is introduced into the area of product design to improve the design efficiency.A method towards design process optimization based on the design process gene is proposed through analyzing the correlation between the design process gene and characteristics of the design process.The concept of the design process gene is analyzed and categorized into five categories that are the task specification gene,the concept design gene,the overall design gene,the detailed design gene and t...     

产品族设计中的层次关联协同优化

基于对目前产品族参数设计的研究综述，分析并指出了研究中的不足。针对产品族设计中广泛存在的全局，局部协同优化和关键一从属协同优化问题，提出了基于主从关联结构的层次优化设计理念，以及实现这一理念的方法和模型框架。对模型的数学形式——模糊层次优化做了阐述。     

基于价值工程的产品优化设计研究

目的 弥补目前价值工程应用到产品优化设计中时,只考虑减少成本,忽视改善质量的局限。方法 运用价值工程的对象选择原则和方法,对预期寿命周期高,已经在市场上销售一段时间的产品进行价值分析,提出初步的设计方向,再通过对某一批次的产品维修记录的统计分析,引入产品功能可靠度的概念,对价值工程提出的设计方向进行修正。结果 将功能可靠度与价值工程的分析相结合,有效弥补传统价值工程指导产品优化设计时,只关注成本而忽视质量的缺点。结论 通过实例进行验证,最终结果表明,功能可靠度与价值工程相结合提出的优化设计方案,在改善产品质量的同时,也有效降低了成本。