基于知识的产品可拓配置与进化设计技术研究

为了解决大批量定制中的产品配置与变型设计问题，提出了产品层次可拓配置设计方法.该方法采用框架语义网表示配置知识，根据产品的构成和配置设计特点将配置过程分为一级准配置和二级相似配置.通过一级准配置建立满足客户需求的产品结构树，二级相似配置匹配求得组成树的相似件.在二级相似配置基础上，基于单元的变换与进化，建立配置与进化设计信息的关联，实现了基于层次配置的变结构进化设计.研究结果表明，该方法通过两级配置解决了传统单层配置设计效率低与难以实现变结构的问题，满足了产品个性化设计需求.     

基于过程集成的ETO产品快速设计研究

该文通过分析面向订单设计产品配置设计中多学科、高耦合、多迭代和系统性等基本特性,提出基于事物特性表的ETO产品快速设计方法.研究了ETO产品快速设计过程中的几个关键技术:提出了设计过程与产品数据的集成模型;分析了过程管理与产品报价系统的集成方法.通过与过程管理的集成,以配置设计和变型设计为主要手段,能够实现ETO产品的...     

基于模板理论的农机智能配置设计系统研究与开发

提出基于图模板技术的产品配置方法,采用有向图构建农机产品族模型,利用图论中的同构图理论实现产品的变型设计,并根据模块化小型农业作业机的快速配置设计需求,设计了基于图模板技术的快速配置设计系统流程,并采用上述方法和设计流程进行了农机智能配置设计原型系统的开发和实例应用,结果表明,该系统能很好的满足客户的个性化需求并能根据需求快速拟定虚拟产品的设计方案.     

基于映射的配置产品自动装配规划技术

针对现有的产品配置设计技术缺少对配置产品可装配性分析和装配规划的支持的问题,通过产品配置特征信息到零部件装配特征的映射,产品配置结构（BOM）到装配结构的映射,产品配置过程信息到装配体连接关系的映射,实现了配置产品装配信息的获取,使产品配置阶段的设计信息在装配规划中得到重用.应用Agent实现机理定义了自动装配规划单元,并在此基础上建立了配置产品自动装配规划模型,实现了配置产品的自动装配规划.结合项目实例论述了配置产品自动装配规划技术的具体实现过程.     

基于延迟设计分离点的订单设计型产品配置设计

针对复杂订单设计型（ETO）产品定制设计周期长的不足,提出了一种支持ETO产品快速配置设计的方法.利用大批量定制设计原理和延迟设计分离点（PDDP）,将组成ETO产品的零部件划分为不同定制深度的4种设计类型,使针对ETO产品的整体设计转变为对零部件的配置变型设计.通过将ETO产品定制设计过程划分为非精确配置过程和精确配置过程2个阶段,延迟了定制零部件在企业内部的设计过程,变反应式设计为预定式设计,降低了客户订单对产品设计的影响,缩短了定制设计周期和交货期.结合工业汽轮机转子为例说明了方法的有效性和可行性.     

基于ECA规则和事物特性表的产品配置模型

针对按订单制造和按订单设计产品的特点，采用event condition action（ECA）规则和事物特
性表建立产品配置模型.设计人员根据ECA规则对组成产品族的必选模块和可选模块进行选择,得到定制产
品的结构；借助于模块的事物特性表对其进行变型设计，即可快速得到个性化的定制产品.结合工业汽轮
机的配置设计，给出了汽轮机本体中汽缸部分的配置模型和实例.该配置模型不仅有利于提高产品配置效
率和配置成功率，而且还可以保证产品全生命周期中数据的一致性.     

产品模糊配置与结构变异的多尺度耦合方法

为了实现需求驱动的产品快速响应设计,提出产品模糊配置与结构变异的多尺度耦合方法.将多尺度耦合概念引入产品设计中,研究产品多尺度模糊配置设计、多尺度变异设计以及异构系统的多尺度耦合方法.分析异构系统间信息传递过程中的多尺度特征,将配置设计系统中预定义的产品族按状态空间划分为大尺度、中尺度、小尺度和超小尺度.结构变异设计是将模糊配置的相似实例作为输入,通过拓扑结构的改变,输出满足客户需求的新结构.建立模糊配置与结构变异设计异构系统间的多尺度耦合过程的数学描述,通过多尺度递归融合与驱动,实现产品模糊配置与结构变异设计异构系统间的多尺度耦合.开发了模糊配置与结构变异集成先进设计平台,并在精密塑料注射成型装备的设计开发中得到了应用验证.     

装配产品的变型设计研究

针对装配产品变型设计过程中的尺寸约束问题，提出了装配产品中零件的信息模型.研究了装配产品变型设计的基本原理，根据装配产品构成零件之间的配合关系类型，定义了一组基本的约束集，建立了反映各个约束集中构成零件之间关联关系的尺寸关系模型，与事物特性表技术相结合，实现了装配产品从上至下的变型设计过程，并以装配产品承载轮系为对象进行了验证.结果表明，零件信息模型和装配产品构成零件之间的尺寸关系模型满足变型设计过程中尺寸传递的需求，可以支持装配产品的变型设计.     

公理化意图驱动的产品族配置建模技术

针对现今产品设计表达策略的弊端,运用公理化设计理论对大批量定制的创新设计意图进行分析,将产品概念开发过程中产生的知识分为4类,即设计域、曲折映射、独立性公理和信息公理,通过产品族配置模型的意图表示和信息映射机制,建立公理化意图驱动的产品族配置模型,通过该模型解决了产品开发过程中设计人员之间交互公理一致性的问题,并运用其表达产品设计意图和产品设计参数间的域映射关系,为设计者能在众多复杂的设计方案中快速做出正确的选择提供了工具.结合企业具体应用,将上述理论应用于电梯产品开发中,有效地提高了对客户需求的响应速度,取得了良好的经济效益.     

产品在线配置平台的研究和设计

适应企业采取大规模客户化定制策略的需要,研究设计产品在线配置平台。从产品在线配置平台参与成员在平台构建与运行中的角色、作用和主要支撑元素等角度,介绍了产品在线配置平台的主体、结构层次、功能目标以及构建和运行过程。     

基于递阶质量屋的多属性灰色模糊评价系统研究

质量功能配置中的顾客需求权重以及设计要求权重的获取是产品配置的关键环节.在层次分析法的基础上,应用递阶质量屋方法优化了各因素的权重值,针对出现的模糊语言,利用模糊数对定性指标进行量化,并将灰色系统理论引入设计方案的多属性模糊优选,提出了一种基于递阶质量屋的灰色关联与模糊优选评价方法.该方法综合考虑相关模糊因素交叉耦合后的影响,对方案优劣进行整体比较.实例证明,该方法能够处理复杂的、多层次的、且信息不够完全的问题,评价方法客观准确,可操作性强,能够得到符合客观实际的结果.     

基于物元可拓性的配置规则衍生技术

随着配置产品日益复杂化和大型化,对配置规则的灵活性和可扩充性提出了更高的要求,为此,构建了产品配置规则基础物元,包括配置约束物元和组件实例物元、配置约束物元表达规则的条件部分和组件实例物元表达规则的结论部分,以物元函数的方式实现配置规则的物元统一表达;根据物元的可拓展特性,运用发散、可扩、相关、共轭等拓展方法研究配置规则衍生技术,并建立基于物元的产品配置规则衍生模型,增强了产品配置规则表达的灵活性和可扩充性,降低了产品配置规则获取难度;以电除尘器阳极系统配置规则为例,说明了基于物元可拓性的产品配置规则衍生.     

复杂装备模糊配置的反馈式解耦设计

针对模糊配置设计中的耦合问题,提出一种反馈式解耦的设计方法.该方法将模糊配置设计划分为用户域、功能域、物理域和过程域.其中,功能域向物理域的映射过程可通过相对增益矩阵进行表达,不同形式的相对增益矩阵描述不同的模糊配置设计,包括理想设计、解耦设计和耦合设计.对于耦合设计,构建由多粒度结构组成的过程域,多粒度结构用于结构变异.过程域作为耦合设计的反馈补偿域,通过调节功能需要与设计参数之间的相对增益矩阵实现模糊配置的反馈式解耦设计.结合企业实例,将反馈式解耦设计应用在精密塑料注射成型装备的模糊配置过程中,从而实现复杂装备的快速响应设计.     

面向产品配置的模块划分方法

针对如何快速响应客户需求的问题,对面向产品配置的模块划分问题进行了研究.首先,通过分析客户需求和零部件间的相关性,构建了4个相关性评价准则——客户需求相关性评价准则、功能相关性评价准则、结构相关性评价准则、生命周期相关性评价准则,并提出了4种模块划分调整准则.然后,应用层次分析法确定各准则的权重系数,建立零部件相似性矩阵,并构建零部件模糊聚类树,用模糊聚类方法对零部件进行模块划分.最后,以双梁式桥式起重机桥架为例进行模块划分,验证了该方法的可行性.     

机械产品配置知识自适应方法研究

配置知识的组织与管理方式直接影响了配置设计的效率和配置结果的正确性.为了提高产品配置设计的效率和正确性，将配置知识与产品零部件相结合形成多个智能配置单元（ICU），提出了基于ICU的产品配置知识自适应模型，通过ICU的消息机制和执行机制实现了产品配置知识的自适应.根据配置知识的作用范围将自适应分为主动式自适应和被动式自适应，主动式自适应通过优化配置规则搜索顺序和减少配置实例等自适应方法有效地提高了产品配置设计的效率，克服了一般配置设计效率随配置规则和实例增加而降低的缺点；被动式自适应方法，通过多个ICU协商保证了产品零部件在增加、删除和更改等操作过程中配置知识的正确性和一致性.该方法已经在某电梯厂的配置知识管理中得到了较好的应用.     

面向大批量定制的产品配置方案综合评价模型研究

大批量定制环境下,如何协助用户选择合适的产品配置方案是一个复杂的多目标决策问题．本文结合大批量定制环境下产品配置的特点,以客户为评价主体,建立了产品配置方案的综合评价体系结构,采用模糊层次分析法对配置方案评价进行建模和计算．以自行车的配置方案评价为实例进行了分析,阐述了对配置方案进行综合评价的过程,验证了该评价方法的可行性和评价模型的合理性．     

面向定制的产品可拓配置设计方法

提出一种基于可拓逻辑的产品配置设计方法．该方法从顾客定制要求出发,通过分析产品需求和功能的可拓集合,建立满足产品功能的可拓配置设计规则、约束条件、关联函数以及与之对应的产品结构模型,从而确定配置设计的核问题．建立可拓配置设计流程,通过设计变换实现个性化产品功能之间冲突的消解,输出初始设计方案．最后将该方法应用于电动工具个性化配置设计,应用实例表明：该设计方法不仅能快速满足定制设计的个性化要求,而且能为计算机参与解决配置设计矛盾问题提供一种可行的途径．