电气产品绿色模块化设计方法研究

绿色设计强调在产品全生命周期内,着重考虑产品的环境属性并将其作为设计目标,模块化设计则以面向模块和功能分析为主要特征,能够通过模块的选择与组合快速形成产品系列。将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来,提出了绿色模块化设计方法并简要分析了其设计流程。模块化设计技术因其能缩短产品开发周期,快速响应市场变化,相对延长产品生命周期等优点,得到越来越广泛的应用。     

电气产品绿色模块化设计方法研究

绿色设计强调在产品全生命周期内,着重考虑产品的环境属性并将其作为设计目标,模块化设计则以面向模块和功能分析为主要特征,能够通过模块的选择与组合快速形成产品系列.将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来,提出了绿色模块化设计方法并简要分析了其设计流程.模块化设计技术因其能缩短产品开发周期,快速响应市场变化,相对延长产品生命周期等优点,得到越来越广泛的应用.     

绿色模块化设计方法研究

绿色设计强调在产品全生命周期内着重考虑产品的环境属性并将其作为设计目标;模块化设计则以面向模块和功能分析为主要特征,能够通过模块的选择与组合快速形成产品系列。将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来,引入层次分析法,提出了绿色模块化设计方法并简要分析了其设计流程。这种方法利用零件合并准则对零件进行合并,利用功能准则和绿色准则对模块进行划分,能够同时保证产品的功能属性和环境属性。最后以分体空调器室外机组为实例进行了验证和分析。     

面向绿色模块化的产品重设计方法

模块化设计有利于简化产品的制造和装配,降低供应链成本,提高产品的可维护性。而绿色模块化设计将拆解、回收等生命周期因素在产品概念设计阶段进行考虑,有利于提高产品的生命周期可持续性。针对传统绿色综合模块化和约束模块化不能处理产品重设计问题的不足,提出基于相似性和独立性分析的绿色模块化重设计方法。首先建立了9个零件间的环境属性指数;设计了基于相似性和独立性分析方法识别可进行重设计的零/部件;进而探讨绿色模块化设计指南;并采用模糊综合评价法进行设计方案的对比评价;最后以饮水机绿色模块化重设计为实例,证明了设计方法的有效性。     

面向机电产品绿色设计与评价协同的生命周期评价参数计算方法

为了协同分析机电产品绿色设计与评价过程,采用产品设计域、生命周期活动域和环境影响评价域多域关联的建模方法建立绿色设计与生命周期阶段之间的关联映射,通过生命周期评价参数计算方法,将生命周期活动域与环境影响评价域相关联。开发生命周期评价计算工具,将生命周期评价参数计算方法应用于产品绿色设计全生命周期阶段,当绿色设计信息改变时,只需在计算工具中调整相应参数就可以实时地得到设计信息更改之后的环境影响,从而帮助设计人员重新对产品进行绿色设计。以CWT3300D-165型风力发电机作为典型机电产品进行应用验证,建立产品结构树,计算产品整机、部件、零件的环境影响。由计算结果可知,地基、机舱这两个一级零部件对环境的影响最严重,需在产品设计阶段着重考虑绿色性,改进绿色设计方案。     

面向绿色制造的产品模块化设计研究综述

阐述了绿色产品生命周期的涵义,分析了绿色产品生命周期各阶段的特性及关联关系,对目前存在的绿色模块化设计技术和方法进行了分类总结。根据绿色产品生命周期各阶段研究侧重点不同,将目前绿色制造模块化设计归纳为面向产品生命周期模块化设计、绿色设计模块化设计、环境意识模块化设计、再制造模块化设计、可拆卸模块化设计、维修模块化设计、回收模块化设计、重用模块化设计及其他模块化设计,并对其相应的模块化设计方法进行了综述分析。最后展望了今后的研究趋势。     

基于多级模糊综合评价法的机电产品绿色度评估

针对目前尚无统一的机电产品绿色度评价标准,根据绿色机电产品的绿色特性,建立了机电产品绿色度评价指标体系,并分析了评价体系中的经济、能源、资源、环境等主要属性,提出了绿色度的模糊综合评价方法,给出了绿色度模糊综合评估实例,实现了机电产品绿色度评估的目标。实践证明,通过对产品绿色度评估,可以改进设计方案,提高绿色制造的能力。     

产品性能关联下绿色设计知识表达及获取方法

在大数据、网络化环境中,设计人员无法有效地利用海量的机电产品设计信息与数据来应对当前机电产品全生命周期下绿色设计需求。针对这一问题,提出了基于生命周期性能关联的绿色设计知识表达及获取方法。首先建立基于操作-产品-性能(OPP)的基本关联构型,提出面向生命周期下绿色设计需求的绿色设计知识表达,并提出该结构内各元素的规范化表达;然后利用同义词林和相似度分析对设计信息及数据进行标注处理,构建基于OPP构型的基础关联词典,提出基于绿色关联度的绿色设计知识获取方法;最后,结合机电产品中液压阀零件实例验证所提方法的有效性。研究结果可实现绿色设计知识的多层次多粒度表达和有效获取,为机电产品全生命周期绿色设计实际应用提供基础方法支撑。     

“绿色模块驱动”及其重要度排序方法研究

产品模块化设计过程中的各个用于实现模块化结构的准则被形象的称为"模块驱动"。在实现产品的绿色模块化设计过程中,首先应确定相应的能够实现产品绿色性能和模块化结构的"绿色模块化驱动",进而根据这些驱动获得零件关系,从而为模块化产品的设计奠定基础。这里分析、总结了产品模块化设计过程中的各种"绿色模块驱动",然后使用粗糙集理论中的粗糙数方法,结合QFDE框架来获得"绿色模块驱动"的重要度,进而确定满足客户、企业、政策需求的"绿色模块驱动"。最后通过洗碗机产品的"绿色模块化驱动"重要度的确定过程来证明方法的有效性。     

产品再制造的绿色模块化设计

以机械产品的再制造性为设计目的,以模块化设计方法为基础,辅之以绿色设计思想,利用现代数学工具,形成面向产品再制造工程的绿色模块化设计方法。在产品设计初期就全面考虑全寿命周期内的环境属性及零部件的重用性,并用反映环境特性的绿色度及反映功能和重用特性的模块度加以评价和检验,以达到满足再制造工程的根本目的。     

公差稳健优化设计的研究

为了解决产品加工成本与质量稳健的协调性问题,提出了一种新的公差稳健优化设计数学模型.依据公差稳健设计的思想,考虑产品质量的模糊性,以封闭环误差分布概率密度函数的方差和优质品概率之比为设计目标,建立了公差优化设计产品质量稳健性损失成本目标函数,并研究了优质品率和封闭环误差分布方差的确定方法.以加工成本和产品质量稳健性损失成本为目标,以模糊装配可靠度、可取公差极限范围为约束条件,建立了公差多目标优化数学模型.举例说明了文中所述的公差稳健优化设计方法的应用,采用遗传算法实现了公差的多目标优化设计.实例表明,该方法能够协调零件的加工成本和产品质量的稳健性损失成本,使优化指标的综合性能最佳.     

工业产品设计质量模糊综合评价法的研究与应用

提出了工业产品设计质量的评定原则和评价体系,分析了影响工业产品设计质量的因素,建立了模糊综合评价的数学模型,并对工业产品设计质量进行了模糊综合评定。     

基于模糊贴近度法的蜗杆传动多目标优化设计

常规多目标优化设计处理方法一般只能求出问题的若干有效解,为了从若干有效解中选择出最有效解,将模糊贴近度法引入多目标优化设计.以蜗轮齿冠体积最小、传动效率最高和中心距最小为目标,在保证蜗轮和蜗杆满足承载、强度及其他要求的前提下建立蜗杆传动多目标优化设计的数学模型,用改进遗传算法求得该问题的理想解和若干个有效解,采用正态模...     

模糊环境下基于可信性规划的生产计划方法

在客户需求、单位产品的价格、单位产品的生产成本和可用资源数量都是三角模糊变量的条件下,基于可信性规划建立了模糊生产计划模型。通过对模糊目标和约束的清晰化,将模糊生产计划模型转化为清晰等价形式,用非固定多段映射罚函数法将其转化为无约束两目标优化问题,并利用向量评价给出了求解此模型的改进粒子群算法。最后通过一个应用案例说明了所提方法的有效性。     

Task assignment with multiskilled employees and multiple modes for product development projects

In a product development project, efficiently assigning tasks to employees is difficult, since high level of design imprecision and employees with multiple skills and different skill levels exist. The relative skill levels of employees are modeled by fuzzy numbers, and membership function is introduced to describe the confidential levels of the duration the task takes. The employees’ workloads in the project are calculated based on fuzzy sets theory and design structure matrix, and then multiple execution modes are generated by assigning different employees to the tasks. An optimization model of task assignment problem, which incorporates some factors not previously considered together (multiskilled employees and their skill levels, task iteration and the precedence constraints), is proposed. The objective function considered is to minimize the duration of the project and balance the workloads of the employees attending the project. Based on the information above, a genetic algorithm is utilized to find the optimum solution with regards to the considered objectives. A case of a die product development project is used to illustrate the problem and proposed method. The results verify the feasibility and effectiveness of this algorithm.     

基于多目标拓扑优化的失效零件再设计

结合模糊理论和加权平方和方法,提出了一种基于模糊满意度的变权重的多目标规划方法。利用子目标函数的模糊满意度构造其权重,实现了各子目标函数权重的动态调整及对优化进程的动态控制。最后,通过一个失效汽车零件的再设计实例,验证了本方法的有效性。     

H封闭式周转轮系多目标模糊优化设计研究

在对H封闭式周转轮系的结构类型和特点进行分析的基础上,提出以体积小、效率高为目标的模糊优化设计模型并编制了计算机程序.优化设计结果表明,利用多目标多约束的模糊优化设计方法,可以既考虑轮系的整体性能,又充分合理地利用目标和约束的模糊性,使优化设计的整体目标水平达到更高.     

改进的模糊层次分析法在综合设计法中的应用

在综合设计法中，产品质量的综合性能被划分为结构性能、工作性能和工艺性能。为了更科学和客观地反映其性能，将综合设计法和改进的模糊层次分析法结合，建立了综合评价模型。以压缩机的产品质量设计为例，计算权重向量，为科学的评价提供依据。     

产品质量的模糊稳健性研究及模糊稳健优化设计方法

为解决具有模糊信息时的稳健设计问题，对产品设计质量的模糊特性进行分析，提出了产品质量的模糊目标概念。基于可控因素和噪声因素对模糊目标稳健性影响分析，提出了产品质量模糊稳健性的概念，并给出了模糊稳健设计准则。对模糊稳健设计准则的数学特性和工程意义进行了探讨，进而提出了产品质量模糊稳健优化设计建模方法。设计实例和理论分析表明，产品质量的模糊稳健设计原理，比传统稳健设计方法更接近于工程实际，具有广阔的应用前景。     

模糊再设计专家系统开发工具的研究和开发

建立了模糊现设计专家系统,指导设计结果不满意的方案进行再设计,提出设计方案模糊评判和模糊再设计专家系统之间的集成问题、再设计的控制策略,介绍模糊再设计专家系统开发工具的研究和开发。设计方案的评价和再设计决策达到工具级程度,将有利于设计智能化和虚拟产品开发的实现。