产品平台模块通用性评价与分析

产品平台是大批量定制企业为客户提供多样化产品与减少内部多样化矛盾的重要产品开发策略。在产品零部件实例库基础上,以复杂网络理论和方法为工具,构建复杂产品模块关系网络,运用简单路径的搜索算法,对各个模块重用数和模块实例零部件数等参数进行统计。提出产品平台模块通用性评价方法。实例研究中,用某企业工业汽轮机产品族进行验证,最后对通用模块进行分析。     

基于模块化的工程机械零部件通用性设计方法

为提高工程机械的通用性、互换性和设计灵活性,提出了基于模块化的零部件通用性设计方法,即在用户需求与机械功能分解基础上,依据模块化理论,以基于信息流的方法进行了系统模块的初步划分,进而通过计算各模块以及未划分功能元之间的相关度形成最终模块划分方案。将功能模块映射为结构模块,对其现有产品零部件结构作了比较分析,对于通用可行性较高的结构模块进行了通用化方案设计。将该方法应用于典型轮式推土机和装载机的行驶传动系统的通用性设计,证明了其可行性和有效性,为工程机械产品零部件结构的模块化和通用化提供借鉴。     

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。     

基于模板模块的机械产品广义模块化设计模块编码系统

针对广义模块化设计的特点，分析了广义模块化设计中模块编码的目的、原则和编码对象，并总结了其模块化编码所需的相关信息，由此给出了广义模块编码的一般过程，最后以液压机模块化设计编码为实例进行了验证。     

混凝土泵车的产品模块建模方法研究

针对泵车产品设计成本高和开发周期长的问题,采用模块化建模方法建立了泵车模块化产品开发平台。以泵车销轴为例,通过模块几何形状和结构参数分析,建立了销轴模块的主模型、主文档,生成了不同的销轴工程图实例。对泵车一级模块和二级模块的模块接口进行了类别划分。根据产品数据管理系统(PDM)和产品主结构,构建了订单产品模块化设计需要的模块分类树,划分出了泵车的基本模块、必选模块和可选模块,在此基础上进行了产品结构参数系列化设计和产品结构模块系列化设计。泵车模块建模方法在企业的实践结果表明:该方法减少和优化了约30%的零部件品种规格,缩短了近50%的产品研发时间,在降低生产成本的同时还提升了泵车产品的研发质量和品牌竞争力。     

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．     

模块化产品的模块信息模型研究

产品信息模型是CAD/CAPP/CAM集成应用的核心,当前由于产品信息模型的复杂性和现有技术的局限性,集成的全局产品信息模型还难以完全实现,亟待进一步研究.针对这一问题,提出了一种新的针对模块化产品的解决方法,并对模块信息模型的结构和内容进行了阐述和研究,最后以变速箱模块为例,对模型进行了深入的分析.这些研究对产品信息模型的创建具有重要的指导意义和应用价值.     

基于网络的产品族模块化设计平台的研发

阐明了产品族模块化设计方法,提出了基于网络的产品族模块化设计的技术架构和技术开发路线,将模块化参数化设计方法及SolidWorks二次开发技术与网络技术相结合,研究并实现了产品族模块化网络设计平台,能够完成零部件的模块化设计.     

基于广义模块化设计的产品重构技术研究

从广义模块化设计及其相关概念出发,讨论了广义模块化设计的适用范围,并从可重构产品族的规划、模型创建、模块扩展及其组合拼装等方面详细介绍了基于广义模块化设计的产品重构技术,并以组合框架式液压机产品族设计为例,详细说明了广义模块化的产品重构原理和方法.     

基于广义模块化快速设计的液压机产品模块划分与规划

提出柔性元结构和虚拟柔性模块的概念，通过对液压机产品进行模块的划分与规划，得到以柔性元结构为单位的结构单元，给出了液压机产品模块划分和规划的过程模型及应用实例，为实现液压机产品的快速设计提供支持。     

Isomorphism analysis on generalized modules oriented to the distributed parameterized intelligent product platform

The distributed parameterized intelligent product platform (DPIPP) contains many agents of a product minimum approximate autonomous subsystem (generalized module). These distributed agents communicate, coordinate, and cooperate using their knowledge and skills and eventually accomplish the design for mass customization in a loosely coupled environment. In this study, a new method of isomorphism analysis on generalized modules oriented to DPIPP is proposed. First, on the basis of the bill of material partition and generalized module mining, the parameters of the main characteristics are extracted to construct the main characteristic parameter matrix. Second, similarity calculation of generalized modules is realized by improving the clustering using representatives algorithm, and isomorphism model sets are obtained. Generalized modules with a similar structure are combined to complete the isomorphism analysis. The effectiveness of the proposed method is verified by taking high- and medium-pressure valve data as an example.     

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。     

复杂机电产品柔性平台模块化再设计集成方法

为实现面向订单设计类复杂机电产品的核心平台规划,提出柔性产品平台的模块化再设计集成方法。在分析柔性平台模块类别和映射机理的基础上,建立柔性平台设计的软件支持系统。使用类组件的几何拓扑、物料流、能量流和信息流的流转分析,构建平台设计结构矩阵;采用改进的最小化凸函数算法实现设计结构矩阵的二维空间变换,并引入模糊C均值聚类算法进行聚类运算,快速获得聚类设计结构矩阵;通过聚类中心组件决定模块的属性,避免了综合决策的复杂运算。通过液压支架平台的模块化再设计证明了运算方法的高效性和鲁棒性。     

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。     

基于联合分析和定量指数的柔性产品平台多目标规划方法

针对单一模块化或参数化平台设计中客户需求响应能力不足的问题,提出基于联合分析和定量指数的柔性产品平台多目标规划方法。分析了柔性平台调节特征和优化趋势,建立了柔性产品平台的设计过程模型;引入联合分析获得产品属性重要度和属性水平对客户满意度的效用值,采用质量功能配置获得产品属性和内部组件的关联矩阵;进而提出定量的平台通用性指数和多样化指数,构建柔性平台调节设计的两目标优化模型,并使用多目标进化算法进行求解。总体上实现了柔性平台调节方案的定量分析建模和多目标优化设计。通过液压支架平台调节方案规划实例,证明了所提出方法的有效性。     

基于混合协同进化算法的可调节产品族优化设计

针对产品族设计中平台通用性与实例产品性能的平衡问题,在分析可调节平台产品开发特点的基础上,基于多平台产品族设计空间的二维染色体表达方式,提出了混合协同进化的产品族优化设计方法.将通用性与设计变量种群的进化分别放入主一附两个相关过程,主过程使用第二代非支配排序遗传算法求解平台通用性与产品性能的Pareto前沿,附过程使用粒子群优化算法,以并行方式搜索每个通用性等级下满足约束的产品族优化方案,避免了两类种群同步进化带来的数据扰动问题.通用性种群对设计变量种群施加约束,保证二者变量共享的一致性.通过单相异步电动机产品族优化设计实例.验证了优化方法与算法的有效性.     

基于产品平台的发动机产品配置方法的研究

在阐明产品平台和产品配置概念基础上，提出了基于产品平台进行发动机产品配置的模型、方法和过程。介绍了基于PDM的发动机产品配置（FDJPZH）系统的体系结构，并将KBE技术应用于发动机产品配置中，最后提供了该系统的运行实例。     

面向产品族设计的公共产品平台评价与决策

为合理、有效而全面地评价公共产品平台,提出了一种综合评价方法,建立了平台综合评价体系结构和基于层次分析法-加权灰色关联度方法的平台综合评价决策模型。将定性分析与定量分析相结合,使评价过程更具客观性,同时兼顾了指标间的关联性,并综合单项指标与多项指标两个方面对平台各阶段进行评价,以做出正确的平台决策。最后,通过冰箱平台的例子说明了该方法的有效性和可操作性。     

零部件通用对企业竞争战略的影响

零部件通用是目前研究的一个热点问题,但是绝大多数文章都是针对零部件通用对库存水平的影响。本文从战略的角度,分析了零部件通用对企业竞争战略的影响,发现它不仅对降低费用有着积极的影响,而且对缩短新产品开发周期、制造过程重组等方面也有着积极的作用。因此,零部件的通用性已经从战术上的节约费用上升为战略上的竞争武器。