基于复杂网络的产品族零部件通用性分析方法

将产品族的主结构采用有向复杂网络的形式加以描述,产品族中的零部件作为网络的结点,零部件之间的隶属关系作为网络的边。运用简单路径搜索等算法对各个结点的介数、数量、次数、入度和出度等参数进行计算,并得出各参数的双对数坐标统计曲线,结果总体上符合幂律分布,表明各参数具有择优特性且产品族零部件关系网是无标度的。建立了零部件通用性的经验公式,对产品族中的零部件通用性进行了统计,得出了产品族的通用件和定制件。在研究中,以某企业工业汽轮机产品族为例,对其零部件通用性进行了分析。     

基于产品族的产品结构建模及配置研究

根据产品族和GBOM可配置产品的特点,构造了一个基于产品族的可配置产品结构模型,分析了配置模块的构成、模块及其属性之间的约束关系。在配置过程中,定义了模块配置参数和配置规则,并举例说明参数化配置的实现过程。说明了各种BOM的产生、结构和信息变化及其管理。最后给出了该产品结构模型及产品配置的应用实例。     

复杂机械产品族设计研究现状与建模方法

随着信息技术的发展和工业4.0的到来,复杂机械产品将向智能化方向发展,产品的结构复杂性、信息复杂度、设计边界的模糊度及产品特征维度都将随着产品复杂度的提高而显著提高,给复杂机械产品族的创新设计研发带来了新的问题与挑战.针对产品族建模和设计的国内外研究现状进行归纳总结,分析产品族目前研究存在的问题与不足,以及未来发展趋势...     

基于柔性元结构的广义模块化产品族建模及其应用

根据广义模块化设计原理。对广义模块化产品族和产品平台作了整体规划，阐述了柔性模块、虚拟模块、元结构以及柔性元结构等概念，提出了以柔性元结构为基础构建广义模块化产品族的思想。以组合框架式液压机的应用为例，分析了柔性元结构的具体创建过程。实践证明，该方法可以有效加速产品的设计．     

基于产品合适度的产品族最优组成模块的确定

针对目前产品族规划存在的问题,以质量功能配置中质量屋关系矩阵为研究对象,采用模糊聚类方法得到不同阈值产品族组成模块的动态聚类,运用F-数理统计法计算各阈值优劣排序,并构造了反映产品技术特征属性的阈值优劣排序模块接近度算法。将F-统计结果与模块接近度结合,构造了产品族合适度的计算公式。该合适度确定的最优产品族组成模块既反映了数据的统计规律,又反映了产品的技术特征。用实例说明了算法的有效性。     

面向复杂模块化产品族演化控制的评价方法

针对模块化产品族的演化控制问题,提出面向模块化产品族复杂程度的网络化评价方法。将产品族中的模块描述为节点,模块间的关系描述为边,并将模块化产品族抽象形成产品系统的模块关系网络。借助模块关系网络,从模块、关系和系统三个层次对产品族进行量化描述,形成由模块信息量、信息耦合比、关重度、关系强度和系统信息结构熵5个量化指标组成的评价体系。基于量化指标的工程意义,设计人员可以对产品族系统进行复杂程度评估和演化状态监控。以某轮式装载机铲斗的模块化系统为例,验证了所提方法的可行性。     

基于功能流的复杂产品模块划分方法研究

为更好实现复杂产品的模块化设计,在基于功能-结构的概念模型中引入模块划分技术,结合复杂产品设计的特点,提出了一种基于功能流的复杂产品模块划分模型;通过功能流将需求分析、功能分解、功能实现和模块划分统一起来.分析了复杂产品概念设计的功能分解和设计功能之间的联系和转化及功能模块划分.并结合汽轮机设计的应用实例,验证了该方法的有效性.     

基于多色集合理论的产品族建模与配置研究

多色集合的元素和集合整体都能够被同时涂上一些不同的颜色,用来表示研究对象整体和其中元素的性质.本文用多色集合的元素表示产品族的零部件,用统一颜色表示产品整体属性.用个人颜色表示零部件属性,建立了面向大批量定制的产品族结构及配置模型,并提出了基于该模型的产品族配置算法.根据该算法可实现按照客户需求进行产品族配置.该方法采用形式化的表达与推理,易于通过编程实现.最后结合一个实例验证了方法的可行性.     

基于模块属性组合的产品族主从关联设计

可选模块需要在必选模块的基础上进行配置,同时最优的必选模块配置也是依赖于可选模块配置的。为解决产品设计中属于不同层次结构的两类模块设计问题,在主从模型中引入0-1变量,实现了对模块属性档级的选择,以制造商成本和客户效用的比值及产品族通用性指数作为上层目标,以产品可选属性效用最大化作为下层目标,实现了两类模块的优化组合。最后用自行车产品族案例验证了该方法的可行性和有效性。     

面向产品配置的模块形成及划分方法

产品配置要考虑客户需求、模块组合复杂度、设计复杂度和成本,合理模块划分是产品配置基础。通过分析客户需求和零部件各相关性因素,建立零部件模糊相似性矩阵,并构建零部件模糊聚类树,描述模块的形成过程。提出采用复合λ对模糊聚类树截距,以组合复杂度、设计复杂度和成本为优化目标进行模块划分。利用遗传算法进行模块划分的优化,得到各λ值,进而得到模块划分的优化结果。此方法不仅考虑零部件之间相关的紧密程度,而且考虑模块划分的目的,以某天文圆顶为例说明了该方法的可行性和适用性。     

基于复杂网络的零部件用量预测方法

在采用有向网络对产品族主结构进行描述的基础上,根据网络中结点入度的双对数坐标分布曲线及其分布规律,提出了产品族零部件关系网络结点入度演化规律,并推导出了结点入度概率密度的解析表达式。通过对零部件种类随产品数变化历史数据的分析,建立了零部件种类与产品数之间的表达关系式。提出了基于给定产品数增量的零部件用量预测方法,以某工业汽轮机产品族数据为例,对部件用量进行了预测,并对预测结果进行了验证,对预测误差进行了分析。     

基于粗糙集神经网络的产品族配置性能预测方法

模块化产品族设计是面向大规模定制设计的支撑技术.为了加快对动态变化的个性化需求的响应速度,提出基于粗糙集神经网络的产品族配置性能预测新方法,以通过产品族中典型产品变型的历史数据挖掘来预测新产品变型的基本性能,给出产品族配置性能预测定义和目标;提出层次化的产品族表示模型,并用数学方法对配置过程和配置对象进行规范描述;给出基于粗糙集神经网络的配置性能综合预测框架和基本步骤.该方法能够复用所挖掘的配置知识和配置规则,减少试验环节工作量,且能将性能预测值作为衡量是否满足最终客户需求的基本依据,以评价配置的合理性.最后以某模块化新型号冰箱产品族为实例进行验证.     

基于产品结构的全生命周期形式化建模

在分析产品结构的内涵基础上,提出基于产品结构具有时间、数据和粒度三维的产品全生命周期模型概念和相关术语,全面表达产品全生命周期活动中的产品相关信息。给出模型的节点、节点属性、关系和结构子树的定义,以及节点和节点属性的操作方法。论述操作规则和模型结构子树的构建步骤。示例阐明产品从需求结构子树到回收/报废结构子树的全生命周期模型构建过程。     

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。     

配置产品尺寸参数传递方法及其应用

在大批量定制的产品配置中,有时需要对配置模块进行变型设计或修改,如何快速准确地确定配置模块尺寸之间的相互影响关系是关系到配置准确性和配置效率的关键.将复杂网络理论应用于大批量定制的产品配置领域,在建立产品主结构和零件事物特性表的基础上,建立配置产品尺寸约束关系网络.利用有向网络中的连通子网搜索算法与简单路径搜索算法,提出尺寸参数在一个零件内部以及不同零件之间的传递方法,提出配置模块变型设计与配置产品尺寸修改的新方法.以联轴器产品为例,对上述方法进行验证.     

用于DFT的产品建模方法研究

可检测性是衡量并确保产品功能质量的重要特征参量。运用DFA/M的思想,研究了面向检测的设计（DFT）方法:首先探讨了一般机电产品可检测性的概念,进而提出了广义特征的概念,从而建立有利于产品可检测性评价的产品广义特征模型:并采用基于规则和基于框架的两种知识表示方法分别对可检测性准则、检测工具资源信息进行表达和描述,由此建立支持DFT专家系统的知识库。基于上述思想,在Pro/E平台上开发了DFT专家系统原型,并在产品实例中进行了验证。     

基于感性意象的产品造型设计方法研究

通过分析产品意象的认知理论,提出基于感性意象的产品造型设计方法:首先通过问卷调查,由因素分析和集群分析提取出适合形容产品的意象语汇;以定性分析的方式,对产品形态要素进行分解;再通过问卷调查,进行定量分析,获得产品造型与意象因素之间的对应关系,由此建立产品造型的设计规则库,指导产品设计。最后经验证和实际应用,证明该方法是合理、可行的。     

基于数据挖掘的产品质量控制建模方法

在产品质量控制过程中,按统计学观点产品已发生的故障与元器件检测筛选之间存在某种内在的关系。为了有效地发现这些关联规则,建立了质量信息挖掘模型,它包括质量灰色预测挖掘算法和质量灰色关联—关联规则挖掘算法,目标是在质量信息数据库中发现所有置信度大于预定阈值的规则及预测产品质量将来发展趋势。按此模型,建立了面向产品质量信息生成的数据仓库和数据集市,设计了质量灰色预测挖掘模型和质量灰色关联—关联规则数据挖掘流程,并用电子元器件老炼筛选和故障模式归类规律两个算例,验证了算法的合理性。