面向大批量定制设计的定制客户动态聚类方法研究

通过分析现有客户聚类存在的不足，面向大批量定制设计提出了根据功能结构模型进行客户动态聚类划分的新方法。采用面向对象的技术，
将功能作为产品族的特征属性与产品族结构封装，建立了产品族功能结构模型；应用蚂蚁自我聚集行为的聚类原理，以产品族功能结构模型为分类模式，以动态定制客户集为模式样本，提出了基于功能结构蚂蚁树的定制客户动态聚类算法。在自行开发的工程机械产品定制服务平台上，以摊铺机定制客户的聚类划分为例进行了实验验证。     

面向大批量定制的产品族建模关键技术研究

实施大批量定制生产的关键很大程度取决于面向大批量定制的产品设计技术。在中国国家自然科学基金项目 《异地制造资源的快速构造与运行控制》和广东省自然科学基金团队项目《实现数码工厂的重大基础关键技术研究》的联合资助下，围绕基于产品平台的产品族开发设计思想，对产品族建模关键技术，针对面向客户群体的产品差异化需求分析能力不足、产品族模型，以及数据建立过程复杂等问题，开展以下研究。 针对产品设计阶段不同层次的客户群体对产品的需求，提出基于效用分析的客户差异化需求建模方法。采用模糊逻辑神经元聚类模型完成对客户的聚类划分，采用模糊映射理论实现量化的需求效用数据与模糊偏好语言术语的转换，利用数据挖掘技术中的Apriori算法建立客户群体倾向的产品需求模型，将客户对概念产品的模糊评价转化为量化的需求效用值，消除客户需求信息的模糊性。     

面向大规模客户化生产的产品设计及其产品规划方法研究

介绍了大规模客户化生产模式的内涵、特点及实施策略。在产品系列合理化和零部件标准化及规范化的基础上详细分析了面向大规模客户化生产的产品设计方法。提出了基于产品族的产品规划方法。首先 ,利用模糊聚类分析划分客户群 ,并对客户群需求进行综合评定。进而针对客户群需求 ,实施了基于大规模客户化生产的质量功能配置转换 ,对产品族进行了功能规划、解原理规划、结构规划 ,并确定其产品定制参数及定制范围。最后通过建立产品族的成本模型 ,对产品目标成本进行合理预测。     

基于功能-原理-结构模型的油料装备产品族划分方法

产品族划分是产品族体系构建的首要环节。针对油料装备的产品族划分问题,提出基于功能-原理-结构模型的产品族划分方法。在分析油料装备的功能-原理-结构模型的基础上,定义了油料装备间功能需求相似度、原理相似度、结构相似度的计算方法,建立相似度矩阵,采用模糊聚类法得到油料装备产品族划分结果。实例证明,该方法有效。     

个性化需求驱动的汽车零部件快速设计系统研究

基于大规模定制环境下针对汽车制造业如何满足客户个性化需求,实现快速设计的目标,以产品订单聚类作为基础,结合并行工程的思想,在设计产品的过程中加入生产排程。研究了产品族建立与更新、个性化产品配置与生产排程方法。建立了由客户需求、产品族模型、产品配置、生产排程等子模块组成的产品快速设计系统。以差速器为例对系统进行了验证。结果表明：该系统能够快速设计出满足客户个性化需求的产品,并有效地降低成本。     

面向客户定制的板式家具产品族模型研究

随着人们生活水平的提升,人们对产品的个性化需求日益提高。为解决板式家具产品设计中快速响应市场需求和客户个性化定制的问题,对板式家具产品的定制因素进行了分析,基于GBOM对板式家具产品族的界定规则和产品族模型的对象进行研究,构建出面向客户定制的板式家具产品族模型,给出产品族模型的配置约束和产品配置方法,实现了板式家具产品的快速定制设计。以床为实例演示面向客户定制的板式家具产品族模型的建立及其配置方法。     

基于功构单元的产品族规划方法

为更好地支持面向客户的产品多样化设计,提出了一种基于功构单元的产品族规划方法。该方法中,针对聚类细分的产品族客户需求,对其基本功能、扩展功能展开FBS(功能-行为-结构)进行功构分解,建立不同层次的功构单元;通过质量功能配置方法确定产品族及其功构单元的特征参数及其取值范围;采用功能流和IDEF0相结合的方法建立产品族FBS功构分解的底层功构单元的功能模型;基于该功能模型,通过谱系聚类建立产品族的不同层次的功构模块,确定基本功构模块、扩展功构模块;并由此通过功构单元结构及其特征参数的综合而建立基本模块族、扩展模块族,从而实现产品族规划。该方法应用于堆垛机的产品族规划,建立了堆垛机的功构模块及其产品族结构模型,从而验证了其可行性和有效性。     

基于功构单元的产品族规划方法

为更好地支持面向客户的产品多样化设计,提出了一种基于功构单元的产品族规划方法。该方法中,针对聚类细分的产品族客户需求,对其基本功能、扩展功能展开FBS(功能-行为-结构)进行功构分解,建立不同层次的功构单元;通过质量功能配置方法确定产品族及其功构单元的特征参数及其取值范围;采用功能流和IDEF0相结合的方法建立产品族FBS功构分解的底层功构单元的功能模型;基于该功能模型,通过谱系聚类建立产品族的不同层次的功构模块,确定基本功构模块、扩展功构模块;并由此通过功构单元结构及其特征参数的综合而建立基本模块族、扩展模块族,从而实现产品族规划。该方法应用于堆垛机的产品族规划,建立了堆垛机的功构模块及其产品族结构模型,从而验证了其可行性和有效性。
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基于直接进化理论的产品族结构自适应方法

为满足不断变化的产品定制需求,改善产品族结构的内容及组织形式,基于发明问题解决理论及其直接进化理论,分析得到了产品族结构动态演化的依据,提出了基于定制产品数据的自适应过程,并采用增加资源包含量的技术进化模式,指导实施产品族结构的自适应过程。首先,通过零件模型聚集和零件模型浓缩的方法,将定制过程中产生的新的零件模型向产品族结构添加,增加产品族结构的有效性。然后,基于零件的使用状态信息,对产品族结构中的零件模型进行重新组合,提高了产品族结构的合理性。从功能特征层面,定义了产品族结构自适应过程启动的判定依据。最后,以纺织机械产品族结构数据为例,对上述原理和方法进行了验证,得到了与企业产品发展和规划比较一致的结果。     

基于可调节变量的内圆磨床产品族设计

为了解决产品族设计中模块化设计方法存在的缺点 ,以基于可调节变量的产品族设计方法为基础 ,结合内圆磨床的特点 ,提出了基于可调节变量的内圆磨床产品族设计方法 ,给出了产品族设计流程 ,建立了内圆磨床产品族模型。该方法实现的关键是产品公共平台和可调因子的确定。设计过程中首先进行市场网格划分 ,并将市场细分网格和全部设计需求利用质量功能配置映射为设计变量 ;然后将组成产品族的产品设计变量利用相容决策支持问题划分为公共平台和可调因子 ,通过可调因子值的改变实现产品族设计 ;最后 ,应用该方法建立了M 2 110内圆磨床产品族模型 ,包括功能模型与结构模型 ,实现了面向大规模定制的内圆磨床产品族设计 ,为实现基于网络的产品族定制设计奠定了基础     

面向在线大规模定制的产品族规模优化方法

为有效平衡在线定制产品过程中客户满意度、产品维护复杂性和维护成本之间的矛盾,指出产品族规模的确定不仅需要从工程设计和制造经济性等角度出发,还需要充分考虑客户的需求偏好和强度.从工程设计和生产制造角度定义了产品族规模,构建了基于功能配置元和零件配置元的客户需求偏好与强度分析模型.在此基础上提出了基于客户满意度的在线大规模定制产品族优化方法和优化步骤.最后,结合案例证明了该方法能有效平衡产品族维护复杂性和高成本同客户满意度之间的矛盾.     

客户需求驱动的产品协同定制系统

客户需求作为产品设计的输入,也是进行产品设计的最终目的.大批量定制更是以客户需求为中心,准确、快速地获取客户需求是大批量定制的关键.通过分析客户需求特点和提高客户满意度的途径,建立客户需求驱动的协同定制系统,实现了客户、企业和供应商之间的集成和协同.以需求模板为基础,建立客户需求参数、产品功能参数到产品结构参数的映射关系.在准确获取客户需求的同时,使客户参与到产品的设计、生产过程之中,从而获得客户高满意度的产品.     

面向绿色设计的产品客户群细分

分析了产品全生命周期客户绿色需求特点,提出了绿色产品客户群细分方法.通过联合分析法获取客户个体的绿色需求偏好,利用系统聚类法对离散的客户个体按绿色需求偏好进行客户群聚类,实现了绿色产品客户群的细分.以面向绿色设计的豆浆机产品客户群细分为例,验证了该方法.     

Key technologies for ASP-based product customization service system for SMEs: a case study

Current product customization systems seldom consider the whole process of product customization, nor provide integrated application services for small to medium-sized enterprises (SMEs). In this paper, an ASP-based product customization service system with integrated application services is proposed for SMEs. A lifecycle-oriented customization service mode is presented to smoothly drive the whole process of product customization. For supporting product customization effectively and efficiently, key technologies on distributed product resource sharing, distributed product data reorganization, and product configuration are deeply studied. A dynamic resource publishing method and a general resource evaluation model with reward measures to promote resource sharing are given. A method of XML-based data mapping for product structure tree reorganization is proposed. A parameter gray correlation degree algorithm is established for quick product configuration. To greatly meet customers’ individual requirements, an interactive virtual product configuration platform is designed. Finally, product customization service system orienting to construction machinery is developed and validates the above studies.     

面向大批量定制的产品设计方法研究

面向大批量定制的产品设计是企业成功实施大批量定制的关键环节。介绍了 4种主要的面向大批量定制的产品设计方法 ,即在已有产品结构和模块基础上的产品配置设计 ;在已有产品结构和模块基础上 ,根据用户需求对模块的尺寸进行变化的产品变型设计 ;根据用户需求选择产品结构和模块的产品组合设计 ;用户需求变化较大时的产品创新设计。并对这 4种设计方法进行了比较。     

批量客户化生产模式下的模块划分方法研究

在批量客户化生产模式下,不仅要考虑客户对产品的多品种小批量的功能需求,又要满足客户对产品的大批量生产的低成本的要求,合理有效的模块划分是解决上述矛盾的关键。在模糊聚类分析及信息熵理论的基础上,提出了考虑客户需求、产品的装配、成本和维修等综合因素的模块划分方法和策略,分析了模块聚类的相关准则和基于信息熵的量化评价方法,建立了相应的数学评价模型,并以电钻为例,利用提出的方法得出了用模块化方法进行产品再设计时模块划分的初始方案。