面向大规模定制产品设计的客户需求处理研究

针对大规模定制生产方式下的产品设计特点,建立了面向产品族设计的客户总体需求与面向单一产品设计的客户定制需求的综合处理流程.采用模糊聚类、模糊层次分析法、扩展的质量屋以及模式识别等技术对客户需求处理流程中需求分类、需求权重计算、需求转换及需求定位等问题进行了研究.该研究对大规模定制生产方式中客户需求信息处理提供了有效的处理框架和手段,并在多品种小批量专用车产品数据管理系统中进行了应用验证.     

面向产品族的客户需求最佳聚类确定方法

以大规模定制为前提,为实现客户需求指导产品族规划的目的,建立了客户需求广义聚类模型．根据客户需求信息是否存在层次等级关系将其划分为递阶型和等价型,针对目前对递阶型客户需求聚类研究不能充分利用需求信息的问题,提出了基于模糊集的混合型客户需求聚类算法,增强了处理需求信息的能力．为实现产品族的合理规划,综合客户满意度和企业成本理想度建立可行性指标,提出了基于可行性确定客户需求最佳聚类的方法,并以最佳聚类方案指导产品族规划,在满足客户需求的同时保证了企业宽松的资金链．最后结合实例说明了该方法的实用性．     

开放式结构产品的模块规划

 产品的多元化和市场竞争使客户对产品的个性化需求不断增加,传统的产品结构难以满足低成本和个性化的需求．开放式结构产品使得产品既拥有大批量定制的优点又能满足客户个性化的需求．开放式结构产品将产品的模块分为通用模块、定制模块和个性化模块．模块划分和模块类型规划是开放式结构产品设计的重要步骤．针对开放式结构产品的设计,提出了一种以公理设计为分析框架、以质量功能展开（QFD）为基本模型的模块划分和分类方法．该方法采用公理设计建立功能需求与概念结构之间的映射关系,通过分析概念结构之间的功能、空间和信息流关系建立了设计关联矩阵,运用系统聚类法对设计关联矩阵进行聚类模块划分,利用QFD规划产品中零部件的类型并建立模块类型规划准则,最后根据零部件类型确定了开放式结构产品的模块类型．应用所提出的方法对玩具喷漆机进行了模块规划,得出了开放式结构玩具喷漆机的结构方案,验证了该方法的有效性和可行性．     

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.     

面向产品族的模块化设计方法研究

为使模块化设计中模块之间的功能独立,在基于功能相关与结构相关的模块划分准则的基础上进行模糊聚类,通过设定阀值确定模块划分结果,并在此基础上对划分的模块进行变型设计,组成产品族,为客户的个性化需求提供产品设计方法．     

面向客户需求的产品优化设计方法研究

面向客户需求是企业在当前竞争激烈的市场环境下成功的关键。本文提出了一种快速响应客户需求的产品优化设计方法,通过基于模糊相似理论的需求信息模糊聚类方法,对具有模糊性和多样性的原始客户需求信息进行精简分类处理,以获取客户需求集合;然后构建了一种综合联合分析法(CA)和质量功能展开(QFD)的全新CA-QFD需求转化方法,从客户需求到产品设计属性进行精确转化,并通过对实例产品的优化设计,实现快速响应客户需求;最后,通过锻压机主工作液压缸的优化设计实例,验证了本文方法的可行性和适用性。     

基于模糊聚类分析的适老健身设施功能集构建

目的 针对社区适老化健身设施品类单一、无法满足60～74岁老年人多样化健身需求等问题,提出利用模糊聚类分析法对适老健身设施进行功能集的构建,为适老健身设施模块化、集成化设计提供参考。方法 通过对目标老龄群体进行需求调研与权重计算,得到13项适老健身设施的二级功能模块,并从功能域、结构域、用户需求域等角度构建各模块关联性矩阵,利用三大子关联矩阵数据推导出综合关联矩阵Rc标准指数,将其作为模糊等价矩阵数据输入Matlab软件中进行模糊聚类分析并生成动态聚类树,以得出多组适老健身设施功能集合方案。结果 通过模糊聚类与动态聚类树分析,得到4种适老健身设施功能集合方案,同时从结构学角度对适老健身设施的接触面和支撑面进行分析,选取结构相似的适老健身设施进行集成化设计,最终得出适老健身设施的最佳功能集。结论 通过模糊聚类分析方法建立的适老健身设施功能集,能够有效解决社区老龄群体对健身设施的多样化需求,为后续适老健身设施设计提供了新的思路。     

基于RIR-MOO的定制产品优化设计方法研究

大规模定制是未来产品制造的发展方向,以低成本快速响应客户的个性化需求是定制产品设计的关键。以往对定制产品设计的研究缺少从个性化需求到产品参数的流程化设计指导方法,无法从定制产品个性化的客户需求出发,快速地关联设计目标并指导产品参数的设计。为此,提出了基于RIR-MOO （relative importance ratings and multi-objective optimization,相对重要性等级-多目标优化）的定制产品优化设计方法,从客户需求出发,将关键需求映射到相关的设计目标,再通过多目标优化（multi-objective optimization,MOO）方法快速求解产品参数,实现定制产品的快速响应和优化设计。首先,针对模糊、动态变化的客户需求,利用加权区间粗糙集分析方法对客户需求进行客观分析,排除争议性大的模糊需求,同时计算不同客户需求的相对权重,得到其相对重要性等级（relative importance ratings,RIR）;然后,提出一种基于转换矩阵的客户需求与设计目标关联的方法,根据关键需求与设计目标的关联度以及关键需求的RIR,对关键需求与设计目标进行匹配,实现关键需求到设计目标的转换;最后,基于MOO方法对设计目标对应的产品参数进行优化设计,实现约束条件下定制产品的多目标优化。以汽车发动机活塞机构优化设计为例,对基于RIR-MOO的优化设计方法的可行性进行验证。结果表明,所提出的方法可以快速响应定制产品的客户需求并指导其优化设计,可为定制化产品制造企业提供指导。     

基于模糊层次分析法的家用儿童餐椅设计评估

目的 探讨影响家用儿童餐椅的设计因素,构建基于用户需求的模糊评价模型,为儿童产品的设计提供量化分析方法,以设计出适合儿童使用的家具产品。方法 利用Kano模型对用户需求进行层次分析,从基本型需求、期望型需求、魅力型需求三个方面确定设计要素,运用层次分析法建立家用儿童餐椅的指标层次模型;结合模糊综合评价构建家用儿童餐椅的评价因素集,计算出指标评价值,并对设计方案、指标层次进行整体和细化评估。结果 通过实例验证,该模型能够对影响家用儿童餐椅的设计因素进行有效评价,具有可行性和指导作用。结论 模糊层次分析法将产品设计中定性的多因素模糊问题进行定量计算,并对设计方案进行全面评价,为儿童产品设计方案的评估和选择改进,提供了可量化的参考依据。     

基于灰关联和模糊规划的产品设计改进方法

考虑质量屋模型中顾客需求与产品工程特性之间相关关系具有“少数据”、“贫信息”特点,将灰关联分析引入到质量屋模型中求解产品工程特性重要度。为了在产品设计过程中考虑产品开发成本、技术实现困难、产品市场竞争需求以及实际情况中产品开发成本约束存在的模糊性对产品最优设计的影响,构建一种模糊混合整数规划模型,实现产品工程特性最优设计水平。通过一个智能手机产品改进的案列来验证所构建模型的有效性和实用性。     

动态用户需求下的产品数据体系设计与应用

目的 为满足动态化用户对产品数据管理的需求,解决现有产品数据管理效率低下,底层数据杂乱,数据管理平台技术受限的问题,对现有产品数据体系进行设计,并开发产品数据平台,保证产品数据的规范化与个性化要求。方法 从动态客户需求的视角出发,提出结合模糊Kano模型和模糊层次分析法(FAHP)的产品数据体系设计方法,首先通过Voice of the Customer(VoC)法对用户需求进行收集与分析;其次通过模糊Kano模型对收集到的用户需求进行因子分类,找到关键需求因子;再次过FAHP模型对关键需求因子进行重要性排序;最后通过聚类分析需求关联性对因子进行修正。结果 得到产品数据体系的底层设计依据,应用于技术数据管理平台设计中,以效率指标量化评价设计成果。结论 该方法能够显著提升数据清洁度与有效性,满足多方用户对于产品数据的管理需求,同时也为产品数据管理平台国产化的建设提供一种可行且可靠的思路。     

盾构螺旋输送机适应性设计智能决策

螺旋输送机作为土压平衡式盾构的重要功能部件之一,常常需要进行设计调整以满足新的工程需求.但是,设计调整容易导致产品指标发生过量变动,进而对产品的可靠性、安全性和可维护性等产生负面影响.为最大化重用已有的、经过工程验证的设计方案,降低设计调整的负面影响,提出了一种盾构螺旋输送机适应性设计智能决策方法.首先,收集盾构螺旋输...     

大规模定制产品设计敏捷性评价及指标设计

根据大规模定制的特点及敏捷设计的要求，通过对大规模定制产品设计组织管理、产品设计信息管理、产品设计合理性、产品设计质量、产品设计速度及其各自影响因素的研究，建立了大规模定制产品设计敏捷性评价指标体系，并采用多级模糊综合评价方法对其敏捷性进行评价。     

基于模块度和均衡度的复杂产品架构评价方法

产品的制造和装配效率与产品模块划分方案有关。为了进一步提高复杂产品的制造和装配效率,提出了一种新的产品模块划分和架构评价方法。首先,利用复杂产品已有的模块划分方案,建立产品各模块中零件间的相关度矩阵,将各相关度矩阵（子矩阵）组合到一起并添加模块间的相关度值,得到整个产品零件间的相关度矩阵;其次,基于信息熵理论,提出成本均衡度和复杂度均衡度的概念,并结合模块度、最小描述长度,通过熵权法算得各评价指标的权重,得到综合评价指标并对不同的模块划分方案进行评价;最后,以盾构螺旋输送机模块划分为例来验证所提出方法的合理性和可行性。通过盾构螺旋输送机已有的模块划分方案建立其零件间的相关度矩阵,利用层次聚类得到其不同的模块划分方案,并对其综合评价指标进行比较,从中选择一种最优的模块划分方案来表达盾构螺旋输送机的产品架构组成。基于模块度和均衡度的产品架构评价方法可以对复杂产品的架构进行有效、合理的评价,为提高复杂产品的制造和装配效率提供理论依据。     

基于AHP和模糊综合评价方法的儿童早教机设计

目的针对产品进行创新设计及方案选定,提高产品设计过程中的合理性和科学性。方法运用AHP(层次分析法)与模糊综合评价法,形成儿童早教机的综合性评价。首先,通过层次分析法进行层次划分,构建指标评价体系;其次,建立判断矩阵计算各要素权重值,对结果进行一致性检验并排序;最后,结合模糊综合评价法对三种设计方案进行决策,解决多方案优化排序问题。结论通过运用层次分析法与模糊综合评价法,有效地为设计方案提供客观的决策依据,并对其他同类别产品设计研究提供一定的参考价值。     

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．     

基于EAHP-FCE方法的民机修理级别确定模型

针对民机维修工程分析中修理级别分析（level of repair analysis,LORA）的研究,在民机维修保障体制特点的基础上综合考虑经济性和非经济性两个因素,对各类影响民机修理级别的评价因素进行综合分析。应用可拓层次分析法（extension analytic hierarchy process, EAHP）与模糊综合评价法（fuzzy comprehensive evaluation, FCE）建立了一种民机修理级别综合评价模型,并采用灰色关联分析法对比验证了模糊评估结果。在模型求解中,利用区间数取代点的值构建判断矩阵,求解各层次指标权重,采用模糊综合评价法求得模糊关系;将指标权重与模糊评估矩阵进行线性结合以求解复杂的多因子包容方程,归一确定最优方案;通过关联系数分析法对比验证可行性方案与理想方案的关联度。通过实例对提出的模型进行了验证,结果表明方案V₃为最佳方案,即修理级别为基地级,与工程文件中的指导基本一致,说明该模型有效可行。所建立的民机修理级别确定模型完善了修理级别分析理论,能够为航空制造商和航空公司在飞机设计和使用阶段对飞机修理级别确定提供参考。