电动汽车电池热管理集成产品的模块化设计

基于电动汽车行业的市场与客户需求分析,提出了适用于某公司的快速高效的模块化设计方法.以电动汽车电池热管理集成产品为例,采用产品配置设计与变形设计方法,对模块化设计方法进行了可行性验证.该产品模块化设计方法包括:产品模块化分析,即对各整车厂的技术要求进行分析,提炼不同客户的共性需求,并根据共性需求对产品各项性能指标进行系列规划,划分产品的主要结构模块;产品模块化设计平台构建,即建立规范的产品编码和零部件命名体系,编制主要结构模块间接口的设计准则,建立标准模块,并以设计模板、准则和产品实例建立产品模块化设计平台.     

考虑权力结构与溢出效应的混合平台供应链定价决策研究

基于单个制造商和单个平台商组成的混合平台供应链,制造商通过线下渠道和平台商的直销及分销渠道销售产品。通过考虑渠道成员间的权力结构和线上到线下销售的溢出效应,建立了6个决策模型。通过求解和分析所建模型,得到如下一些管理启示：正溢出效应总是促使供应链成员降低产品的最优批发价格及零售价格,而负溢出效应总是促使供应链成员提高产品的最优批发价格及零售价格,该结论不依赖于渠道成员间的权力结构;产品的最优零售价格在不同权力结构下的差值总是随负溢出效应的增强而减小,随正溢出效应的增强而增大;对制造商和平台商而言,在不同权力结构中占据主导地位者可获得更多的利润,供应链的总利润在二者权力相当时最大。     

产品族多平台配置问题研究

当前制造业的焦点已经从大规模生产转移到大规模定制,基于平台构架开发和生产产品是实现大规模定制的方法之一.本文提出用多平台方法以最小的综合生产成本为目标生产给定产品族,该方法考虑每一变型产品的需求,以最优的平台数量、每平台最优配置和每平台上生产的变型最优产品组合三者作为决策变量,以混合整形规划方法对问题建模,并描述了模型的最优算法和基于基因算法的演化策略,最后通过一个产品族实例对本文提出的方法进行说明.     

基于LabVIEW的直流稳压电源模块虚拟测试平台

利用计算机平台开发产品已经成为一种趋势，介绍一种利用计算机平台开发的直流稳压电源模块测试系统。该系统硬件主要由一块外置式DAQ板、通用计算机、传感器和信号调理电路组成，软件采用LabVIEW编程，可实现电源模块各点电压、电流、纹波信号的实时采集、分析处理，被测数据的实时记录和统计，实现了快速准确判断电源模块是否合格的目的。     

面向定制的液压机可适应产品平台构建方法研究

基于可适应设计理论研究了汽车门盖包边液压机系列产品的可适应产品平台构建方法,构建了包括CAD和CAE模型以及工艺的液压机可适应模块,使用实验设计技术（DOE）分析了模块的各个设计变量对产品性能的贡献值;综合DOE分析结果和单机产品优化结果确定了液压机的公共设计参数和个性设计参数,在产品族优化的基础上构建可适应产品平台,并给出了汽车包边液压机上横梁可适应产品平台构建的实例．     

基因遗传算法在三维数据场造型中的应用

将基因遗传算法应用于三维数据场的造型研究之中,提出了遗传三角剖分算法。针对三维三角剖分的特殊性,提出了虚拟交叉算子和三角变异算子,能够确保在遗传进化过程中,解群中的每一个串始终代表一个合法的三角剖分。     

非标自动化生产线模块化标准化设计的研究及应用

结合H公司非标自动化生产线的模块化标准化工作,按照先模块化、后标准化的思路提出了非标自动化生产线的模块化标准化设计方法,以及产品制造和产品研发的协同机制。非标自动化生产线的模块化标准化设计方法包括：构建模块化标准化设计平台,建立标准流程和规范;通过需求分析、模块化标准化对象筛选、模块规划、共性模块开发及其系列化、共性模块接口设计,实现非标自动化生产线的模块化标准化应用;基于模块化标准化平台进行模块选用、组合或者模块变型,快速完成自动化生产线的定制设计。通过建立非标自动化生产线的产品制造和产品研发协同机制,能基于产品生命周期各环节的工作对产品设计过程进行完善和联合评审,从研发阶段就开始进行产品的模块化标准化工作,以提高产品自动化制造的可行性。     

重型车载平台调平及其检测方法研究

为保证重型车载平台调平过程的稳定性和平台水平精度,研究平台调平过程中支点支撑力引起的平台变形,以及对平台空间位置变化和平台水平倾角检测的影响。分析基于水平倾角检测的平台调平时各支点垂直位移量约束关系,提出平台在最大稳定裕量状态下支点支撑力约束条件。利用ANSYS有限元分析方法对实车平台在稳定状态下因支撑力变化所产生的平台变形进行讨论,分析得到平台平面局部水平倾角变化范围超过3′。提出分布式水平倾角传感器安装和测量方案,并通过实验验证该方法有效。结果表明：车载平台调平精度高于1′,并保证平台快速、稳定和准确的调平要求。     

智能优化平台的并行实现及在光学设计中的应用研究

构建了一个智能优化平台,包括粒子群算法、蚁群算法、遗传算法、模拟退火算法、混沌算法和复合形法。该平台包括4个模块,分别是优化问题选择,优化参数设置,优化过程显示以及优化结果输出。将该优化平台应用在RGB LED混合白光的优化设计中,对混合照明模块中发光效率和显色指数进行优化,给出了混合照明模块中发光效率和显色指数的计算方法。     

求解两物种小系统发育问题的遗传算法题

基于复制-丢失比对(DLA)问题模型,研究了复制-丢失(D-L)演化模型下两物种(2-species)小系统发育问题(SPP),缩写为2-SPP-DL问题。通过引入比对算法、标记算法及3种智能变异算子,提出了求解2-SPP-DL问题的遗传算法——G2SP算法。G2SP算法采用普通算子和智能算子相结合的方式,普通算子能有效地保持种群的多样性,而智能算子则能提高种群的收敛性,使其更快地进化到最优解区域。利用4种真实菌属的tRNA和rRNA基因数据对算法性能进行测试,实验结果表明,G2SP算法能够获得较PBLP算法更小的进化代价,是求解2-SPP-DL问题的一种有效方法。     

基于产品整合构造的系列产品设计方法研究

产品整合系统是企业为创造一个较大系统研发设计环境的重要手段.以城市路灯网络化控制系统的相关产品为例,介绍了产品整合构造的基本原理及整合平台构造步骤,提出了基于产品形态特征的整合平台构造方法.从产品材料、结构、工艺等方面的不同特点出发,研究了基于系列化产品的整合设计方法.该方法的提出,对于探讨系列产品的构思方法,统一工业产品的设计风格,具有重要的理论指导意义和实际应用价值.     

面向可适应性的产品平台设计参数规划方法

 在分析已有产品平台特点的基础上,将模块化和参数化产品平台统一表示为基于“设计参数”的产品平台,提出了面向可适应性的产品平台设计参数规划方法．引入可适应设计理念,分析了产品平台结构及变型方式;以公理设计理论为指导,进行产品功能要求 设计参数的映射,建立公理设计矩阵;分析各设计参数之间及其与功能要求之间的敏感性,构建设计关联矩阵并对其进行关联度分析;然后通过变型产品关于设计参数的差异度计算,合理识别平台参数和变型参数,确定设计参数在产品平台中的共享策略．通过桥式起重机产品族的柔性配置实例,证明了该方法的可行性和实用性．     

Developing assembly line layout for delayed product differentiation using phylogenetic networks

Effective formation of product platforms helps adapt to product demand changes and decrease time-to-market and lead time. The product platform groups the core elements of product family members into a common module used to derive different product variants by combining it with different components. A new delayed product differentiation (DPD) platform network model, which applies median-joining phylogenetic networks (MJPN), is proposed. It is used for forming product platforms and determining the assembly line layout of modular product families. The MJPN is traditionally used for DNA sequences’ mapping, analysis, clustering and tracing evolutionary trends. The concept of assembly/disassembly modular platforms, whereby both assembly and disassembly of components are used to derive the final product variants from the platform, is utilised. The proposed model determines the required number and composition of a product platform and defines the DPD points. The developed dynamic assembly/disassembly platforms enhance routing and product mix flexibility due to having different platforms that can be used to produce the same product variant. A family of household kettles is used to demonstrate the application of the proposed model. A metric is presented for determining the effectiveness of a given platform in delaying the product differentiation, hence increasing the efficiency of mass customisation. The proposed metric, applied to the case study, demonstrated that the proposed platform formation model using MJPN is more capable of postponing the product differentiation point.     

Design for variety: developing standardized and modularized product platform architectures

Developing a robust, product platform architecture brings an important competitive advantage to a company. The major benefits are reduced design effort and time-to-market for future generations of the product. This paper describes a step-by-step method that aids companies in developing such product platform architectures. Using the concept of specification "flows" within a product development project, the design for variety (DFV) method develops two indices to measure a product's architecture. The first index is the generational variety index (GVI), a measure for the amount of redesign effort required for future designs of the product. The second index is the coupling index (CI), a measure of the coupling among the product components. The design team uses these two indices to develop a decoupled architecture that requires less design effort for follow-on products. This paper describes the DFV method and uses a water cooler example to illustrate the method. Electronic Publication     

基于基因工程的镀膜机快速设计研究

目的研究大批量定制模式下镀膜机快速设计的方法。方法提出基于基因工程理论的关键技术,并将这些技术应用到镀膜机的快速设计当中。研究镀膜机产品基因的提取、扩增、重组和表达的实现方法,即根据分解重构理论,从实体结构和功能结构开始模块划分,提取镀膜机的全部基因信息,采用数据库表的储存和检索构建基因文库对产品基因进行管理,运用事物特性表实现基因扩增,采用配置设计方法对目的基因和载体基因进行重组,运用基于功能表面理论方案对携带有遗传信息的重组基因表达在模型结构上。结果在Solid Wroks2012开发平台下,开发了基于基因工程的镀膜机快速设计平台,实现了结构设计、工艺设计和产品数据管理的一体化。通过测试,设计效率提高了31%。结论将基于基因工程的镀膜机快速设计平台引入到企业当中,可以降低设计人员的劳动强度及缩短开发周期,缓解了大批量设计与个性化定制之间的矛盾,从而提高了企业的实际效益和市场竞争力。     

基于优化的产品平台参数规划方法

 为满足客户化和全球竞争的需求,企业要实现大规模定制(mass customization,MC).基于公共产品平台的产品族设计是实现大规模定制的一种有效方式,而平台规划是面向产品族设计方法学的核心内容,也是目前研究中的一个热点问题.基于模型参数的平台设计是其方法之一.针对基于一系列标准可变参数的产品平台,用优化方法对产品平台参数进行规划,以满足各种客户需求.该规划方法无需事先人为指定,而是在满足客户需求的前提下,尽可能提高产品族中设计变量的共性,从而确定最好的产品平台的公共参数及其最优值,以及个性参数及其变化值,并以带式输送机为例验证了该方法.     

Analyzing module commonality for platform design using dendrograms

The key to defining a good platform is to identify the common modules that will be shared among products. We develop a quantitative algorithm to identify common sets of elements within a product, as well as, across products. We show a quantitative way of measuring module commonality. We specify commonality based on a Euclidean distance that compares different modules’ inputs and outputs. We cluster modules based on their measured commonality and use dendrograms as a tool to identify groups of similar modules in a product family at the architectural phase of product design. We present the results of the application of our method on a hypothetical example and a real case study.     

Platform Design for Customizable Products as a Problem of Access in a Geometric Space

A product platform is a set of common components, modules or parts from which a stream of derivative products can be created. Product platform design is typically performed as redesign and consolidation of existing products to create more competitive product families by reducing part variety and standardizing components. The main disadvantage of such an approach is that the benefits of product platform design are achieved only after a number of parts have been designed and manufactured, with all the associated expenditure. A number of approaches, referred to as “top-down approaches”, have been proposed recently to design the platforms since the original design of the product families. However, current top-own approaches have two major limitations: (1) they do not enable multiple levels of commonality for different components and features, and (2) they have been applied to products that are variegated in one specification, whereas products are typically variegated in multiple specifications. This paper describes a rigorous top-down approach for synthesizing product platforms that facilitates the realization of a stream of customized product variants, and which accommodates naturally multiple levels of commonality and multiple customizable specifications. The proposed approach is based on the formulation of the platform design as a problem of access in a geometric space. The proposed approach is illustrated with a case example, namely, the design of a product platform for a line of customizable pressure vessels.     

断裂基因转录原理在曲线锯形态设计中的应用

目的 为满足电动工具企业对品牌识别的需求,将生物学断裂基因转录原理应用到产品形态设计过程中以实现电动工具产品的迭代更新,加强产品的家族化特征和品牌识别性。方法 分析企业目标产品族的基本形态基因,利用平面绘图软件提取早期产品造型的轮廓线,形成该产品的形态基因图谱,基于断裂基因转录的剪接机制和电动工具迭代中形态基因筛减过程的相似之处,运用设计形态分析法和聚类分析将形态基因分为3类,即典型基因、次典型基因和一般基因,其中典型基因和次典型基因组合形成产品基因框架体。以产品基因框架体为基础,以形状文法为推演方法,基于建立的品牌特征识别的规则约束,创造出新产品的形态基因图谱以指导产品迭代,最后通过李克特量表对新旧形态基因图谱进行评估验证。结果 提出了基于断裂基因转录原理的迭代设计理论与方法,通过形状文法创造出具有家族识别特征的新形态基因图谱。结论 以东达品牌曲线锯设计为例,根据李克特量表的相关统计数据显示,新形态基因图谱优于旧形态基因图谱,验证了该方法的可行性。     

基于眼动追踪的产品族设计基因识别强度研究

目的 对小米品牌产品族中多品类的产品设计开展案例研究,探索其设计基因的构成特性,研究分析产品设计基因的识别强度差异性,进而初步形成产品设计基因的提取及构建方法,以及识别强度分析方法。方法 首先构建产品设计基因识别强度对比方法,通过卡片分类法、聚类分析法和多维尺度分析法筛选出典型样本;其次由问卷分析和设计形态分析提取典型基因;最后结合眼动追踪和熵权法综合评价基因识别强度差异。结果 形成小米品牌产品（家电与智能类）因子库,包含通用型基因5项,专用型基因18项,且通用型基因的识别强度高于专用型基因。结论 初步构建了基于眼动追踪的产品族设计基因识别强度研究方法,可以此作为基础规划及管理产品设计方案,使产品设计兼顾品牌基因的延续性及单品设计的合理性;同时还可为生态链企业研发同品牌、不同品类产品提供设计策略与参考。