面向产品族的设计方法学

开展产品族设计是实现大批量定制生产哲理的有效保证,也是对传统设计方法学的扩展与完善。介绍了产品族设计的基本思想和相关概念,对比了传统设计方法学和面向产品族设计的差异,并从产品设计过程中的需求建模、功能原理建模和结构设计建模三个方面阐述了产品族设计建模方法。为企业开展产品族设计提供了方法学指导。     

基于功能-行为-结构的产品概念模块设计研究

为更好地实现产品的模块化设计,在基于功能-行为-结构的产品概念设计过程中引入模块划分技术,提出了一种基于功能-行为-结构的产品概念模块设计方法和过程模型;分析了根据产品的总体技术目标特征,进行产品功能、行为、概念结构求解与功能分解的迭代过程的产品概念设计分解方法。为描述概念产品,将黑箱法和IDEF0功能描述方法相结合,建立了产品功能-概念结构模型。在此基础上,建立了产品概念要素（功能、行为、概念结构、接口）的相关关系分析方法,进而采用模糊聚类算法进行产品概念要素聚合,以实现产品概念模块的划分。该方法应用于堆垛机货叉机构的概念设计过程,实现了货叉机构的概念模块的设计。     

集成三维设计模型的装配顺序规划

装配顺序规划是研究和开发计算机辅助装配工艺设计系统,实现产品装配设计过程和装配工艺设计过程有效集成的关键技术。研究了CAD模型中装配设计信息提取、子装配体识别法和拆卸法综合应用的装配顺序规划、基于装配结构树的装配设计与工艺集成数据接口的定义等相关技术。在这些研究的基础上,借助国产三维CAD平台CAXA的二次开发平台和XML技术,对以上技术进行了实现。最后,以电机产品为研究对象,给出了相关实例。     

现代产品设计技术及其发展

通过对产品功能需求的发展，产品设计特点和设计方法学的分析入手，论述了设计问题的建模、CAD技术、CAE技术，集成设计技术，协同设计技术和创新设计技术的发展和现状，从而总结出现代产品设计技术的发展趋势。     

产品综合设计过程建模方法与实现

围绕产品数字化研制中性能设计与可靠性维修性保障性设计过程不能有效集成与结合的问题,定义并实现了具有柔性的分布式综合设计过程模型。针对产品综合设计过程中存在的有意迭代、强烈耦合、项目可选以及确定与非确定过程并存等特征,引入了灰盒节点、黑盒节点等概念和柔性化过程模型元素,并提出了分阶段、分层次相结合的分布式过程模型定义方案,支持将可靠性维修性保障性设计工作合理地融入到复杂产品的研制过程中。以产品生命周期管理技术及其典型数字化支撑环境为依托,通过对典型板级电子产品的综合设计过程模型进行实例化和应用实施,验证了所建立的综合设计过程模型的柔性和有效性。     

基于参数化的机床产品快速变型设计

在产品的概念设计过程中,融入参数化技术,实现大规模定制化产品的快速设计.针对机床产品,以UG为软件平台,结合V C 和SQL Server数据库开发机床产品参数化变型系统,并讨论从功能需求到结构参数模型的映射过程、主要结构特征尺寸参数化等关键技术,通过参数化实现产品级的机床快速变型设计.     

设计法则的探讨

探讨设计的规律性，以法则的形式概括设计的定义、原则、过程、评价和决策等。设计是表达和实现某种意图的艺术，此意图旨在构成具有一定功能、富有创造性的人为事物。设计的原则是能用、能造、经济、合理。设计的过程是分析与综合、继承与创新的过程。实践是评价的标准，全面评价是正确决策的基础。设计法则化是发展设计科学技术的四大内容之一。     

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。     

CAXA实体设计三维CAD虚拟设计

虚拟设计基于虚拟现实（virtual reality，简称VR）技术，以产品设计为对象，实现虚拟样机、虚拟装配、动态仿真、网络交互等功能。虚拟设计不仅可以表现产品的外观，更重要的是动态过程的仿真，例如机器工作原理的虚拟表达、虚拟装配过程或虚拟操作，或者是工业过程的虚拟体现。     

数控弧齿铣齿机产品族设计建模方法与技术

围绕产品族设计的基本思想,以数控弧齿铣齿机产品族设计为例,分析了产品族设计的方法与过程。利用公理化设计中设计域的思想,从多域角度对产品族设计过程中各过程模型包括用户需求模型、产品功能模型和产品结构模型的建立方法、求解技术等进行了探讨。     

现代设计方法讲座——(三)系统化设计法与可靠性设计法

一、系统化设计法 系统化设计法是将机电产品看作技术系统,用系统工程方法进行分析和综合。 机电产品的处理对象是能量、物料和讯号三类,它的功能就是将输入的能量、物料和讯号进行有目的转换或变化后输出。机电产品的技术系统示意图如图3-所示。 能量包括机械能、热能、电能等;物料     

利用CAD系统实现产品系列化设计时图形和数据的处理

设计过程是一个复杂的创造性劳动的过程。利用CAD怎样实现这个过程,是目前人们所关注的问题。本文针对系列化产品的设计,对这个问题作了深入的探讨,提出了在产品系列化设计时实现这个过程的方法：在图形处理上采用（1）拓扑结构描述法,（2）尺寸变量跟踪法,（3）装配工艺尺寸和零件工艺尺寸的分别处理法,在数据处理上采用数据文件、变量块、数据库的综合运用法。     

基于模块化的产品自适应设计系统研究

提出了现代设计方法学支持下的产品自适应设计技术，给出了基于模块化的产品自适应设计系统框架模型、基于模块化的产品族体系结构、基于模块化的产品自适应设计过程映射模型和自适应设计控制器，构建了基于BP神经网络的模块适应度算法。并以注塑模具为对象，开发了基于模块化的产品自适应设计原型系统。     

面向产品自顶向下设计进程的集成协同决策

提出基于产品功能和物理拓扑结构的进程模型,将产品自顶向下设计进程分解为模块任务、零件任务、设计参数及其相互关联等基本组成元素.根据自顶向下的设计进程特点,提出产品集成协同设计软件系统架构,设计相应模块任务代理、零件任务代理以及基于敏度分析的代理设计方法,采用Java及Web技术实现了上述系统,以变速箱为设计实例说明系统的应用过程和效果.     

基于功能技术矩阵和模糊评价的产品模块化设计方法

目的:为解决多因素制约下的产品模块化设计问题,提高产品设计的系统性和效率性,提出一种基于功能技术矩阵和模糊综合评价的产品模块化设计方法.方法:建立在系统论和功能论的基础上,通过对产品系统进行功能划分,采用功能技术矩阵算法对建立的多准则模块划分模型求解,并运用多层次的模糊综合评价法寻找系统最优解,从而得到一套完整的产品模块化设计方法.结论:将功能技术矩阵和多层次的模糊综合评价应用于厕所节水器的设计案例中,可以增加用户需求分析准确性,扩大设计方案评价层次性,提高产品模块化设计的高效性和系统性.     

面向工业设计的产品族设计DNA

从工业设计出发,讨论产品族和产品族DNA的概念,对产品族工业设计与工程设计功能进行对比分析。探讨产品族DNA在产业界和学术界的应用研究,提出产品族设计DNA的研究内容和表示结构,指出产品族设计DNA的关键技术和研究方法。以电话机产品族外形设计生成系统为例,研究了电话机外形设计的空间布局关系,以及设计DNA的特征转化,为产品的快速设计和知识工程提供了一定的方法学指导。     

价值工程在设计工作中的应用

价值工程是一种方案创造与优选技术。在设计工作中应用价值工程,进行功能—成本分析,可以达到在功能不变,效率不减的前提下提高效率,降低物耗,降低成本的目的。 1.零件设计 每个产品都有它的功能,产品的功能是由组成它的许多零件和部件的子功能综合而实现的。而在零件设计时,设计人员对实现这些功能所需要的成本,常缺乏认真的比较和考虑。以结构简单的平板(1800mm×120mm×50mm)为例:原设计采用钢板,     

融合设计过程与设计知识的产品概念设计方法

为了开拓设计思路、产生创新产品方案,将设计知识有效融入产品的概念设计过程中,提出一种融合设计过程与设计知识的产品概念设计方法。定义了基于产品—功能—结构的过程模型和知识模型,利用逐层映射行为、回溯映射行为、检索行为和存储行为支持设计过程和设计知识的融合。在产品域,通过基于组合权重的双层灰色关联分析法得到待改进产品的相似产品集;在功能域,使用功能相似度算法和功能操作方法得到新产品功能架构;在结构域,利用形态学矩阵生成多种概念方案,提出基于粗数的逼近理想解排序法,并定义了综合约束指数,对方案进行定性和定量评价、得到最优方案。利用所提方法获得了一种新型美容补水仪的概念方案,从而验证了该方法的可行性。     

起重机快速定制设计系统研究

在分析现有起重机设计与管理的基础上,提出了起重机快速定制设计系统,研究了系统实现方法学与开发工具、系统功能模型与系统框架。该系统集信息化技术、数据库技术、CAD技术以及知识管理技术为一体,以多样化、差异化的客户需求为驱动,以快速响应为目标,为起重机的快速开发、成本降低与用户满意度的提高奠定了技术基础。     

模糊分析设计方法学的现状和发展对策

阐述了模糊技术在产业上的现实意义,探讨了模糊数学和模糊技术的哲学基础,概略地介绍了模糊分析设计方法学的发展与应用现状,提出了我国发展模糊分析设计方法学的策略。