产品族架构设计与供应商选择的主从关联优化

针对产品族架构设计与供应商选择的关联优化问题,提出了基于主从对策的交互评价机制。根据主从决策机制建立主从关联双层规划优化模型,以产品族架构设计为主,供应商选择为从。模型上层以效用-成本比为目标,决策产品族架构设计方案。模型下层以成本为目标,决策供应商的选择。构建双层嵌套遗传算法求解模型,并添加具有产品族特色的编码处理策略。最后以客车底盘的案例对模型和遗传算法进行了验证。     

集成供应商选择的产品族设计多目标方法

为避免将产品族设计和供应商选择过程分割而导致不可行或非最优的产品开发方案,以及从多角度对产品族优化设计方案进行评估和权衡,提出一个集成供应商选择的产品族设计多目标优化方法,并建立了一个以最大化产品族总利润和最小化产品族生产风险为多目标的优化模型。在该模型中考虑了产品情感属性对消费者选择行为的影响,以更准确地分析消费者的购买偏好、实现产品族的优化过程。针对优化问题,采用非支配排序遗传算法对模型进行求解。通过实际案例说明了所提优化方法和求解算法的可行性和合理性。     

产品族配置与考虑升级的再制造设计主从关联优化

针对产品族配置与考虑升级的再制造设计协同问题,提出一种主从关联优化方法,建立了一个双层规划模型.该模型以产品族配置设计为主优化问题(主者),并以产品族的全生命周期利润最大化为目标建立上层模型;下层优化问题则是以再制造利润最大化为目标,决策如何选择产品的升级模块和再制造模块(从者).为了求解该模型,开发双层嵌套遗传算法及其相应的编码策略.最后,将该模型和求解算法应用于台式电脑产品族案例中,将所得的结果与两阶段方法进行比较,验证了其有效性及可行性,并说明了所提主从关联优化方法在解决产品族配置与考虑升级的再制造设计关联优化问题方面的优势性.     

统筹经济和非经济因素的注塑机企业供应商评价和订单分配

随着经济从追求数量增长到追求高质量、可持续发展,企业在采购过程中将环境因素和企业信誉作为选择供应商的重要指标。为了帮助注塑机制造企业在供应商评价和订单分配中统筹考虑经济因素和环境、信誉等非经济因素,提出一种统筹经济因素和非经济因素的注塑机制造企业供应商评价和订单分配方法。首先确定供应商评价标准,采用区间二型模糊集对供应商的非经济因素进行定量评价。然后统筹经济因素和非经济因素,构建订单分配的多目标优化模型。最后采用灰狼优化算法-粒子群优化算法对订单分配模型进行求解,得到优化的订单分配方案。以注塑机制造企业C公司为例,进行六供应商五非经济因素指标的供应商评价和订单分配,验证所提出方法的有效性。     

产品族设计的多目标优化方法

为帮助产品开发团队在设计产品族的过程中,可以交互选择多种目标的优化方案,提出了产品族设计的多目标优化模型,并设计了多目标遗传算法对模型进行求解.建模过程中考虑了市场分割、产品效用、竞争产品、顾客购买行为、产品开发费用等因素.通过一个应用案例,验证了所提模型和方法的可行性.     

以供应商负荷产能相对均衡为目标的订单分配方法

在多供应商环境中,制造商通过合理分配订单,以确保供应商所获订单的负荷与其生产能力处于相对的均衡状态,是制造商维护和管理平稳高效供应链的重要内容。在考虑供应商订单与负荷动态变化的基础上,提出了供应商产能负荷相对均衡的模型,并进而提出了以供应商负荷产能相对均衡为目标的订单分配方法,最后给了出算法实例。     

面向产品族设计的公共产品平台研究

基于公共产品平台的产品族设计是实现大批量定制的一种有效方式，我们从下述几个方面对公共产品平台的研究现状进行了分析和总结：平台开发和设计方法、平台评价方法以及平台在实践中的应用等。在此基础上分析了现有相关研究的不足或局限性，最后讨论了平台的发展趋势。     

结合供应链设计的产品族模块配置的主从优化

针对考虑供应链设计的产品族配置优化问题,根据对产品族模块配置与供应链协同优化问题的属性分析,提出一种新的设计理念,即产品族的模块配置与供应链设计是主从关联的。基于主从对策的决策机制,建立了这种关联协同优化的混合0-1非线性双层规划模型,该模型上层是整个产品族的配置优化,以顾客效用与成本之比为优化目标,决策产品族的模块配置;下层是相应生产供应链的设计优化,选择不同的模块供应商与不同产品的制造商并以整个生产供应链过程的成本最低为优化目标。针对模型为0-1混合非线性的特点,上下层分别采用遗传算法设计求解,并以一个简化的发电机产品族的例子来加以说明,结果表明所提双层模型能够有效解决产品族模块配置与供应链协同优化问题,并能得到较优的产品族配置方案。     

数据驱动的产品族设计研究

定制化设计是实现产品创新的重要途径,其主要方式就是产品族设计。为了进一步提高大批量定制环境下企业研发效率,针对现有产品族设计方法存在的不足,提出数据驱动的产品族设计框架。首先根据产品族设计需求,对数据需求、数据来源进行关联分析;其次针对产品设计过程中不同阶段的特点,分别从市场细分、平台构建、产品族演化及组合创新4个环节进行数据驱动模式方面的探讨;最后针对不同环节所需的数据挖掘、数据预测、数据分析等关键技术进行详细阐述,并对数据驱动产品族设计平台系统架构进行研究。     

面向DFMC的产品族设计研究和实践

本文研究了面向大批量定制的产品开发方法ＤＦＭＣ的特点,重点讨论了产品族体系的四个方面、产品族的设计流程、产品族中约束的层次和创建原则、基于ＤＦＭＣ的装配仿真,并开发了相应的原型系统。     

面向产品族的模块化设计方法研究

模块化设计是产品族设计的主要手段,设计方法的研究是面向产品族模块化设计的关键。通过阐述面向产品族的模块设计方法的基本思想和相关概念,构建产品族的需求、功能模型,对模块进行分类划分,并运用相应的整合与评价方法,生成最终产品族。论述表明,该设计方法不仅能满足多变的市场需求,差异化的客户群,还能引导企业的研发工作,有助于产品族的有效研发,升级换代等设计工作。     

支持工业设计的产品族结构模型研究

为构建支持工业设计的产品族结构模型,对产品工业设计与工程设计功能进行了对比研究,提出了一种多视图结构模型。该模型包括通用结构视图、控制结构视图和存储结构视图。通用结构视图采用了层次结构和属性表的方法构建,定义了产品族形态的概念结构;控制结构视图由工业设计控制结构元素构成,并与通用结构视图中的结构和元素映射,定义了产品族工业设计变型控制策略;存储结构视图中引入物理部件与逻辑构件、组成关系与引用关系,定义了产品族工业设计信息的组织方式和存储策略。最后,综合三个视图并用手机的产品族设计实例,分析了该模型在设计中的应用。     

面向产品族的桥式起重机设计技术的研究与应用

为对桥式起重机进行高效、准确的自动化设计,提出了面向产品族的桥式起重机参数化设计方法.研究了面向产品族的模块化、参数化设计的理论方法和关键技术,利用计算机集成产品工程(CIPE)的思想及全息建模的方法建立桥架主模型,添加相应的程序代码,开发了其参数化设计系统.该技术已经在太原某有限公司得到了有效的应用.     

基于性能稳健指数的产品族稳健优化设计

针对设计参数随机波动引起的产品族性能稳健问题,提出了一种基于性能稳健指数的产品族稳健优化设计方法.以区间型设计参数的稳健设计为研究对象,为度量设计的稳健性,提出了性能稳健指数概念和计算方法.在此基础上,通过分析设计参数的灵敏度来选择平台参数,使用模糊C均值算法对性能变化进行聚类以确定平台参数的共享策略.最后以性能稳健指数作为约束条件的判据,构建了稳健优化模型,提高了实例产品的稳健性.通过通用电机产品族的稳健优化设计实例,验证了该方法的有效性和可行性.     

产品族广义模块化设计研究

为了减少产品设计数据、优化参数设计,用事物特性表表示全息模型参数,并根据零/部件功能及几何相关性分配相应权重,进行产品族广义模块划分;再根据产品特性参数将柔性模块变型,生成实例化的模块;将实例模块组合,得到多样化且满足用户需求的产品。基于该模式开发了接头类产品的广义模块快速设计系统,通过企业的使用验证了该模式的有效性。     

面向大批量定制的产品族设计方法的现状与趋势

根据各研究侧重点不同,将目前产品族设计的研究热点归纳为产品体系结构、产品平台构成及表达、面向产品变异的设计、产品族体系结构、产品族建模五个方面。然后,对各研究热点的相关概念、方法和关键技术进行了综述分析,并指出了相关研究的局限性。最后,总结出产品族设计的研究趋势及基于产品平台的产品族设计新思路。     

复杂产品设计与多学科设计优化综述

开展复杂产品(系统)设计理论和方法研究有助于提高复杂产品的设计水平,也是当前产品设计研究领域中的热点和难点.多学科设计优化(MDO)作为解决复杂产品(系统)设计难题的一种最新、最有效的理论和方法,受到越来越广泛的关注.在分析产品设计活动的基础上,论述了复杂产品(系统)的概念,分析了复杂产品及其设计的复杂性.系统研究了多学科设计优化的提出、定义、主要思想、国内外研究与应用现状、主要研究内容和关键技术等问题,讨论了国内广泛并深入开展多学科优化设计研究和应用的必要性和紧迫性.