面向广义模块化设计的产品族规划方法研究

针对不同的产品结构特点提出了两种模块化产品族的开发模式，即基于传统模块的产品族开发和基于柔性模块的产品族开发，柔性模块是广义模块化设计的基本组成元素，提出并详细论述了广义模块化设计产品族体系的结构组成，提出了基于相似特征分析构建广义模块化产品族中柔性模块矩阵和产品矩阵的方法，以液压机产品为例论述了广义模块化产品族的具体规划方法。     

产品模块划分方法研究综述

模块化设计通过合理的产品模块化体系,快速地组合成满足客户需求的个性化产品,同时又因为通用模块的批量生产和管理降低成本。从而有效解决产品在低成本、高质量和满足顾客的个性化需求之间的矛盾。作为产品模块化设计的关键技术,模块划分一直是工程领域研究的热点问题。将目前已有的模块划分方法归纳为基于功能的模块划分方法、基于功能和结构的模块划分方法和面向产品生命周期的模块划分方法等几种类型,并对模块划分方法进行了分析和总结。     

一种改进的绿色模块化设计方法研究

针对SMITH提出的基于原子理论的绿色模块化设计方法中绿色约束单一、模块合并缺乏工程知识支持等问题,提出了一种改进的绿色模块化设计方法。将产品中的模块映射为原子,零部件映射为带正电荷的原子核和带负电荷的电子,通过零部件间的库仑力进行了模块划分;设计了再利用、再制造、材料回收等多重绿色约束矩阵和计算规则,对库仑力计算公式进行了修正;提出了基于准则的模块合并方法,将已有的工程知识有机融入到模块合并过程中;最后,以台灯为对象,应用所提方法进行了绿色模块化设计,并给出了改进方案。研究结果表明:改进后的方法所得模块划分结果较原方法有所减少,多重绿色约束的引入和基于准则的模块合并方法不仅提高了产品的绿色性,而且提高了方法的可操作性。     

卧式加工中心模块化设计技术及其应用

在分析卧式加工中心自身结构特征的基础上,应用广义模块化设计和基于实例推理技术,提出了一种基于实例推理的卧式加工中心广义模块化设计方法,建立了卧式加工中心模块编码体系,并根据卧式加工中心主轴及其各模块的静动及热态特性要求引入了基于有限元原理的结构分析及优化,最后论述了卧式加工中心模块化设计系统功能结构与开发技术。提出并实现了一种模块化设计系统,该系统有效的集成CAD/CAE系统,事实表明对产品设计有着一定意义。     

基于广义模块化高速列车轮对数字化设计

高速列车的轮对决定着整车品质,研究和探索轮对的现代设计方法具有重要意义。根据轮对结构特征和设计程序,提出基于广义模块化的数字化设计方法。文中介绍了广义模块化设计方法,详细论述了轮对设计流程和功能模块设计,系统功能模块划分为全局参数模块、结构设计模块和分析与校核模块,结构设计模块基于广义模块方法划分为踏面模块、车轮模块和车轴模块。采用面向对象的设计方法,开发轮对CAD设计平台,实现高速列车轮对的数字化设计。     

基于可拓理论的模块化设计方法研究

针对模块化设计理论难以工程实现的问题,提出了基于物元模型及可拓方法的产品可拓模块化设计方法。该方法首先在物元模型的基础上,结合模块自身特点,建立了模块物元与模块族物元,以有序三元组的形式规范化地保存了历史模块和模块族数据,并研究了模块物元的可拓性及其变换。然后运用可拓方法对模块物元进行变换与操作,既实现了对模块划分、模块检索与匹配,以及模块综合等模块化设计过程的形式化描述,又为模块化设计提供了新的思维方法。最后,给出了可拓模块化设计方法在导弹产品开发中的应用实例。     

工业大数据环境下的智能服务模块化设计

通过对制造与服务融合中服务运作环境和服务主体需求的分析,提出了一种智能服务的模块化设计方法,该方法采用工业大数据和模块化技术构建智能服务模块体系,包含智能服务大数据环境、智能服务模块分解和智能服务模块优化。利用工业大数据分析智能服务应用、技术和管理三个维度的关系,建立智能服务的模块化设计策略,确定智能服务的初始化模块分解,再基于结构矩阵模型将智能服务初始化模块优化为智能服务模块。通过具体实例的应用,证明了工业大数据环境中智能服务模块化设计策略的可行性和优越性。     

基于模块化的生产线规划研究

利用模块化设计思想,提出一种基于模块化的生产线规划方法。利用遗传算法对模块进行构建或重构。该方法将可重构单元作为生产线的基础模块,通过对基础模块的增删或调整,达到了改变单元和生产线的加工能力的目的。     

[智能设计与计划调度]工业大数据环境下的智能服务模块化设计

通过对制造与服务融合中服务运作环境和服务主体需求的分析,提出了一种智能服务的模块化设计方法,该方法采用工业大数据和模块化技术构建智能服务模块体系,包含智能服务大数据环境、智能服务模块分解和智能服务模块优化。利用工业大数据分析智能服务应用、技术和管理三个维度的关系,建立智能服务的模块化设计策略,确定智能服务的初始化模块分解,再基于结构矩阵模型将智能服务初始化模块优化为智能服务模块。通过具体实例的应用,证明了工业大数据环境中智能服务模块化设计策略的可行性和优越性。     

模块化水下机器人控制系统设计

为了提高水下机器人控制系统设计的工作效率,提出了一种基于模块化思想的控制系统设计方法.模块化是指在对一定范围内的不同产品进行功能分析和分解的基础上,划分并设计生产出一系列通用模块或标准模块.把控制系统的硬件部分和软件部分按功能分解成一系列标准模块,将标准模块按照实际需要的设计结构进行组合,即可实现水下机器人控制系统的设计.采用这种模块化方法实现了水下机器人控制系统设计上的简单化,功能上的灵活化.     

基于产品平台的机械产品模块化设计方法

对传统的基于产品平台的设计方法进行了简要的分析,在其基础上提出了基于产品平台的机械产品模块化设计方法,建立了基于产品平台模块化设计方法的总体设计流程。根据物元模型的理论思想,建立了产品平台和模块的特征模型,并对特征模型的特征值进行归一化处理。利用可拓工程的特征识别方法,在现有存在平台中寻找最优平台。通过对比目标模块与现有模块之间相似度的差异及模块之间的匹配约束条件,在模块实例库中提取模块并进行修改至符合客户需求。最后,通过对加油车进行基于平台的模块化设计过程为例,验证了该设计方法的有效性和实用性。     

基于桥式起重机的电气模块化设计

以桥式起重机为对象,运用模块化设计的思路和方法,针对桥式起重机"变频器+PLC控制方式"提出电气模块化设计方案。根据选型方法和功能不同,电气设计模块化主要划分为选型模块、电气图纸模块和信息接口模块,其中电气图纸模块又根据电路功能不同,分为多个子模块,通过各子模块之间组合,提高电气设计的灵活性、可应用性及高效性。     

基于模块化的余热锅炉快速设计研究

以余热锅炉为研究对象提出了一种基于模块化的快速设计方法。研究了余热锅炉的模块划分方法、知识工程的应用和基于实例的推理技术,通过对余热锅炉设计流程的分析说明了模块化设计的特点,并以水保护段为例,验证了模块化思想的有效性和可行性,证明了将模块化设计思想运用到产品的快速设计中能很好地解决客户的个性化定制需求与产品开发周期较长的矛盾,快速响应个性化市场的需求。     

斗式提升机模块化快速设计关键技术研究

模块化设计是缩短产品设计周期、快速响应市场需求、实现大批量定制和敏捷制造的重要设计方法.由于机械产品功能结构的多样性和复杂性,实施模块化设计过程中的诸多问题依然没有通用的、完善的解决方法.文中以斗式提升机产品模块化设计为例,探讨了大型复杂机械产品模块化设计中的两个关键问题,即模块划分和模块检索方法问题.首先,针对大型复杂机械产品的结构特点,提出了基于用户量化参数与产品零部件关联度的模块划分方法,之后,针对复杂客户需求下模块检索问题,提出了以区间距为度量方式的模块检索方法,解决了模块具有多种属性且属性值为区间值时的定量检索问题;并在此基础上实现了斗式提升机模块化产品的成本预算,最后,给出了斗式提升机模块化设计原型系统总体结构和工作流程,验证了模块划分和检索方法的可行性.     

动车组转向架模块化产品平台设计

研究了模块化产品平台的设计方法,并构建了动车组转向架模块化产品平台。从客户需求出发,通过分析需求-模块的映射关系和模块之间的影响关系,得到模块变异指数和模块传播指数,基于模块变异指数和传播指数识别出产品平台元素;在企业已有模块实例基础上,利用模糊聚类、层次分析法和基于遗传算法优化设计对产品平台元素进行设计。以动车组转向架为对象构建了产品平台,验证了方法的有效性。     

《机械工程学报》英文版2004年第17卷第4期目次、摘要预告

基于结构柔性模块的广义模块化设计研究 徐燕申 徐千理 陈永亮 侯亮 (天津大学机械工程学院 天津 300072) 通过对组合框架式液压机主机结构模块化设计的研究,提出广义模块化设计的理论:建立柔性模块信息模型、设计知识以及结构变量可以集成于参数化的模块模型中;进而根据设计目标和定制的机械特性,提出广义模块化的参数化设计与变量化分析的方法。开发了以柔性模块为中心的设计系统,该系统依赖于柔性模块创建和再生技术,实现了产品快速设计。     

基于CAD的工程机械传动系统模块化设计与应用

基于模块化理论和方法,划分了工程机械传动系统的各个结构模块,并以工程机械齿轮传动系统模块化设计为例,运用CAD技术对各模块单元进行了设计与实现,旨在提高其设计效率和设计质量.     

基于用户需求的数控机床模块化设计系统研究

本文针对数控机床制造业用户需求的多样化和个性化,提出了面向客户的数控机床模块化设计思路,结合数控机床的发展现状对数控机床模块的建模原理和技术进行研究,提出面向客户的基于产品全生命周期的模块划分方法,在获取客户需求的基础上针对数控机床进行模块模块化设计,并给出了模块化设计的实例。     

伺服系统模块化设计在高精度多轴转台中的应用

本文介绍了一种伺服系统模块化设计方法，给出了一个在高精度两轴转台中应用伺服系统模块化设计的实例。研究了模块选择、模块开发、模块组合及模块调试等问题，并用频率响应法设计控制模块算法和确定算法参数。     

支持不同制造模式的模块化产品配置模型

不同制造模式需要采用不同的模块化配置方法.根据不同制造模式的特点,提出了一种基于事物特性表和决策表的模块化产品配置模型.根据产品的可配置性,将模块化产品配置模型的组成模块分为标准模块和配置模块两类.分析了不同制造模式下配置模块的表现形式,提出了不同制造模式下配置模块的配置设计流程.最后,通过实例验证了配置模型的可行性.