基于多色集合理论的概念设计建模和推理技术研究

对产品信息建模和推理技术的形式化方法进行了研究。将机械产品中存在的约束关系分为3类4种，在功能方法树中以边的形式进行了表示，建立了包含约束信息的功能方法树模型，在此基础上，利用多色集合理论的元素、统一颜色、个人颜色等概念以及多色图，建立了产品概念设计形式化结构模型；从功能分解和约束条件两方面进行了数学形式的描述、推理，给出了实现产品概念设计形式化推理的计算机算法流程；以隔振系统的概念设计为例，应用和验证了以上理论和方法。研究表明，基于多色集合理论建立的机械产品概念设计模型易于形式化描述和推理，方便计算机编程。     

基于多色集合的气泡膜收卷机的概念设计

气泡膜机组中的收卷机,对气泡膜产品的生产效率、质量、外观和储存等都有重要影响。借助多色集合理论,通过"功能-约束-结构"的模式对收卷机概念设计知识进行分层建模,每一层包括收卷机设计需求、方案描述以及相应的推理矩阵和约束条件,其中设计需求为多色集合方案层的统一颜色,方案描述为多色集合的个人颜色,推理矩阵为个人颜色与统一颜色的关系矩阵。最后,推理找出满足收卷机设计需求的可行组合方案集,供后续设计评价优选。     

基于多色集合理论的模块化工业机器人组合建模研究

提出一种基于多色集合理论的模块化工业机器人组合建模研究方法,研究了模块化机器人的形式化方法,在多色集合理论的元素、统一颜色、个人颜色以及多色图等概念的基础下,建立了模块化工业机器人功能模型、方案元库和推理矩阵,实现了从产品初始功能需求到方案元表示的原始方案集的形式化推理过程。每一类的模块,都可以设计成为不同数值的尺寸和类型,这些不同类型和尺寸的模块构成一个模块库,基于多色集合理论建立的模块库易于形式化描述和推理,推动了方案创新和候选机构型的自动生成。     

采用多色集合理论的公差信息建模与推理技术

在特征自动识别的基础上,采用多色集合理论,给出了一种基于特征的层次式公差信息表示模型。利用多色集合理论对这种公差信息表示模型的底层框架进行描述。然后再利用多色集合的统一颜色和个人颜色间的推理关系矩阵实现了对底层框架中的约束元层的推理,并且给出了推理的方法和步骤。最后以孔特征为实例对所介绍的推理方法和推理步骤进行了验证。     

基于多色集合的多重故障建模与推理技术研究

为了分析多重故障,根据故障模式和失效功能元素之间的映射关系,构造了一种基于功能失效机理的层次式多重故障表示模型。利用多色集合理论对这种故障表示模型进行数学形式的统一描述,使之便于计算机的表达和操作。利用多色集合的统一颜色和个人颜色间的推理关系矩阵,实现对故障底事件的推理,并给出了推理的方法和步骤。最后,以汽轮机为例,阐明了所述模型和推理方法。     

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.     

概念设计推理技术的研究

在概念设计的基础上 ,具体论述了概念设计的推理技术 ,如神经网络、基于示例的推理、基于知识推理的技术、优化、价值工程学、定性推理、基于多色集合理论推理技术、机器学习等 ,并展望了这一领域的发展方向。     

基于多色集合的防腐蚀设计建模与推理技术研究

提出了一种基于多色集合的防腐蚀设计建模与推理技术。该方法有利于设计过程的规范化,其推理过程的形式化描述,便于计算机的表达和操作。该方法为机械产品防腐蚀设计的CAPP集成做了一些有益的探索。     

基于多色集合理论的夹具概念设计研究

采用多色集合理论建立了夹具概念设计模型。通过对夹具设计模型的装配关系及各元素基本作用的分析，得到夹具概念设计的元素关联图，并生成多色图。利用夹具概念设计多色图和多色集合的算法，找出满足约束奈件的所有路径和可能的设计方案。与其他方法相比，采用基于多色集合理论的夹具设计方法便于计算机表示、操作及计算机编程。     

多色集合层次结构在产品族建模中的应用

面向产品族的设计,可以快速应对客户的共性和个性需求。利用多色集合层次理论,结合产品配置方法,建立产品族模块要素与多色集合元素、个人着色的联系,并最终建立产品族模型与客户需求之间的映射关系,利用推理矩阵完成产品族元素选择,实现用户需求到不同产品组合方案的推理过程,并以约束矩阵为手段,解决方案中可能存在功能之间以及零部件之间的冲突问题。最后,以某企业的考勤机为实例进行应用研究,对模型的建立过程和应用效果进行了说明,并验证了此方法的有效性。     

概念产品设计信息关系网的构造与表示

在产品概念解产生之后,应正确处理和表示设计过程中众多的设计信息。为此,建立了用于概念产品拓扑结构抽象表示的设计特征层次关系模型,提出了设计特征属性依存关系网模型。在这两个模型基础上,构造了用于表示概念产品设计信息的关系网。简要介绍了多色集合的主要思想,将概念解设计信息所包含的单元与多色集合的成分相对应,建立了概念产品设计信息基于多色集合的数学描述,以便于产品设计信息的存储、管理和随后设计工作的开展。     

基于多色图理论的产品结构配置模型

介绍了多色集合和多色图理论的概念和方法 ,并应用多色图理论对产品数据管理中的产品结构和配置管理进行了研究。利用多色图的着色原理表示产品树型结构的节点属性 ,标识出配置项 ,建立了基于多色图理论的产品结构及配置模型。按照图论中树图遍历原理提出了基于该模型的产品配置算法 ,并结合实例进行了配置实现过程分析。采用多色图理论的产品配置模型可以全面地表述配置过程 ,使复杂产品的配置管理简单化。     

机械产品生长型设计过程的研究

产品概念设计自动化已成为机械设计领域研究的重点.首先引入了广义定位原理和功能表面的概念,而后将实际零部件中表现产品形状、结构的特定表面抽象为功能模式,支持概念结构生成;将生物生长的机理用于产品设计过程,通过功能表面的分解重构进行产品概念设计;给出了功能原型和原理库的数学表达.通过工程实例,验证了上述理论的有效性和实用性.     

机械产品概念设计方案生成技术研究及软件系统开发

概念设计方案生成被认为是产品概念设计中最为关键的技术。它是决定产品最终质量、市场竞争力以及企业获利最为重要的因素。本文基于公理化设计 (AxiomaticDesign)理论 ,讨论了机械产品概念设计方案生成的关键技术和实现策略 ,并介绍了相应的软件系统开发     

基于模糊图论和最优水平值方法的概念设计方案求解

为便于机械产品概念空间的直观描述，将模糊图论引入概念设计，利用模糊与／或树表征产品概念空间。利用模糊设计理论中的最优水平值方法遴选基本功能载体，对功能载体的组合得到备择方案并进行综合评价，达到优化概念设计方案求解过程和提高设计效率的目的。用起重机起升装置的设计实例说明这种方法是切实可行的。     

基于多色集合理论和遗传算法的加工中心工步排序研究

针对加工中心上一次装夹下复杂的工步排序问题,通过实例介绍一种基于多色集合理论和遗传算法的工步排序优化算法。首先,在分析工步排序原则和典型工艺路线的基础上,根据多色集合理论建立加工中心上工步排序问题的约束模型。然后,以辅助时间最短为优化目标,建立其数学优化模型。最后,将遗传算法应用到工步排序中从而得出最优解。实例证明,在多色集合约束模型约束下的遗传算法能够很好地求解加工中心上的工步排序问题,排序结果接近最优且可以大幅提高加工中心的效率。     

基于域结构模板的机械产品概念设计方案生成

在公理化设计（Axiomatic design）理论的基础上,研究了机械产品要领设计方案生成的几个关键技术。讨论了要领设计的顾客需求驱动问题,提出了一种解决策略;针对公理化设计理论的不足,提出了域结构模板的概念,对公理化设计进行了扩展,并在此基础上构造了概念空间和概念推理网络;通过约束推理从概念推理网络中提取出有效概念空间,并给出了有效概念空间的分解算法;基于概念图（Conceptual graphs）分析了方案中设计实体之间的功能联系。以高速链式平缝机为例对所述概念设计方案生成方法进行了验证。     

基于粗糙集的数据挖掘技术在机械传动设计中的应用研究

将粗糙集理论应用到数据挖掘中来指导产品概念设计,并结合基于属性的概念爬升技术,设计了粗糙集理 论指导下参数简化的基本模型。最后将其应用到机械传动概念设计和智能解题系统中。机械传动设计中对设计参 数进行了化简,并对设计参数与传动方案实现了多层次的挖掘,获得了两者之间不同抽象层次的关系规则信息。