基于公理化设计的产品方案设计可拓配置模型

针对具有多层次、多属性、创造性的产品方案设计配置,提出了一种基于公理化设计和可拓理论的复杂产品方案设计可拓配置模型。该模型通过设计实例建立复杂产品方案设计的公理化设计框架,从而对设计对象进行可拓变换、可拓数据挖掘并建立关联函数,提出了产品方案发散式可拓设计方法与蕴含式可拓设计方法,给出了产品方案设计可拓配置模型与算法实现过程。最后,通过实例对模型的有效性和可操作性进行了验证。     

基于可拓理论的产品配置设计

为实现计算机支持下的产品快速响应设计,提出了一种基于物元模型和可拓理论的产品快速配置设计方法.该方法首先建立形式化表达模块和模块族的物元模型.以产品族为基础,针对具体的客户需求,利用质量功能配置瀑布式分解方法对期望产品进行层次性展开,以获得期望模块物元.基于期望模块物元,采用相似匹配算法从模块族中模糊匹配出相似存在模块,以形成产品的初步配置方案.通过解析结构建模方法,确定相似存在模块变换的结构层次.通过相似存在模块的可拓变换,得到具体的期望模块,以建立产品结构方案.最后,以堆垛机为例,验证了产品快速配置设计方法的可行性.     

基于可拓理论的模块化设计方法研究

针对模块化设计理论难以工程实现的问题,提出了基于物元模型及可拓方法的产品可拓模块化设计方法。该方法首先在物元模型的基础上,结合模块自身特点,建立了模块物元与模块族物元,以有序三元组的形式规范化地保存了历史模块和模块族数据,并研究了模块物元的可拓性及其变换。然后运用可拓方法对模块物元进行变换与操作,既实现了对模块划分、模块检索与匹配,以及模块综合等模块化设计过程的形式化描述,又为模块化设计提供了新的思维方法。最后,给出了可拓模块化设计方法在导弹产品开发中的应用实例。     

基于知识的大规模定制产品可拓配置设计

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,提出了基于知识的大规模定制产品可拓配置设计理论与方法.通过分析产品设计过程中的信息处理,明确了基于知识的设计系统开发思路,应用物元理论与可拓学方法,对大规模定制的典型机械产品进行基于数据库的可拓分类知识挖掘,建立满足产品个性需求性能的可拓配置变换规则、关联函数及与之对应的产品可拓配置集等,并将其有效地应用到单体液压支柱的个性化配置设计中.应用实例表明:该方法不仅能快速满足大规模定制设计的个性化要求,而且能为计算机参与解决配置设计矛盾问题提供一种可行的途径.     

基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,结合可拓数据挖掘方法提出了基于性能驱动的可拓数据挖掘产品配置设计方法研究。首先通过对客户个性化需求的定量与定性化分析,建立客户需求分析模型;其次对配置模型的参数知识进行可拓知识挖掘,并对产品布局结构的变换阈值知识进行相互匹配与矛盾问题消解,建立变换消解模型及满足客户需求的可变换阈值解空间;然后在此基础上,对产品配置过程中的知识组合矛盾问题,进行基于可拓数据挖掘的传导变换,求解出满足客户需求的配置解空间;最后基于Visual C++6.0、Solidworks等平台开发软件建立了产品的快速配置系统,通过实例测试,验证了该方法的准确性和有效性。     

基于产品平台的机械产品模块化设计方法

对传统的基于产品平台的设计方法进行了简要的分析,在其基础上提出了基于产品平台的机械产品模块化设计方法,建立了基于产品平台模块化设计方法的总体设计流程。根据物元模型的理论思想,建立了产品平台和模块的特征模型,并对特征模型的特征值进行归一化处理。利用可拓工程的特征识别方法,在现有存在平台中寻找最优平台。通过对比目标模块与现有模块之间相似度的差异及模块之间的匹配约束条件,在模块实例库中提取模块并进行修改至符合客户需求。最后,通过对加油车进行基于平台的模块化设计过程为例,验证了该设计方法的有效性和实用性。     

基于产品数据管理的并纱机模块化配置系统研究

为满足产品模块化配置的需求,应用基于参数映射的模块划分方法,对并纱机产品进行了模块划分,引入层次化接口矩阵,描述了并纱机模块的接口关系.提出了面向对象的产品数据模型,并研究了它的实现机制,给出了并纱机面向对象产品数据建模方案.提出了基于产品数据管理的产品配置流程和系统框架,并以SmarTeam作为产品数据管理集成平台,阐述了并纱机模块化配置系统的具体过程,给出了FA716A型并纱机配置实例.实例表明,该配置系统实现了并纱机产品的模块化快速配置,确保了与其他计算机集成制造系统分系统的无缝集成.     

支持不同制造模式的模块化产品配置模型

不同制造模式需要采用不同的模块化配置方法.根据不同制造模式的特点,提出了一种基于事物特性表和决策表的模块化产品配置模型.根据产品的可配置性,将模块化产品配置模型的组成模块分为标准模块和配置模块两类.分析了不同制造模式下配置模块的表现形式,提出了不同制造模式下配置模块的配置设计流程.最后,通过实例验证了配置模型的可行性.     

PSM中产品配置模型的研究

在PSM中,基于模块化设计的产品模块设计配置过程,主要问题是如何建立多样化、个性化的用户需求与产品模块库中模块的映射,如何创建模块配置空间.文中对产品配置模型及产品配置过程进行了详细阐述,给出了产品配置模型及PSM系统模型,并给出了实例.     

基于可拓距的起重机产品配置方法设计

针对起重机械产品复杂、设计效率低的问题,提出了基于可拓距的起重机产品配置方法。建立了基于可拓距的相似度计算模型与权重值动态驱动模型,并将其应用于实例检索。分析了该方法与基于欧式距和海明距相似度计算方法的比较结果,验证了该方法的可行性与可靠性。     

基于以太网工厂自动化标准的组态软件设计与开发

以太网工厂自动化组态软件是以太网工厂自动化控制系统中的核心技术。通过分析以太网工厂自动化标准的控制系统模型,应用软件工程的思想及面向对象的设计方法对基于以太网工厂自动化的组态软件进行了系统分析和建模,提出了基于以太网工厂自动化标准组态软件的设计方法及实现过程。最后,通过对不同厂商的设备进行组态,证明了设计的有效性。     

面向多类型客户需求的模块化产品配置系统研究

针对多类型客户需求下的模块化产品配置设计,给出了产品配置设计系统的框架结构,对其中关键技术进行了研究。利用框架法和面向对象技术进行客户需求表达,借鉴质量屋的思想,通过二次映射的数学模型建立客户需求与模块属性之间的映射关系,根据相似度匹配算法挑选满足需求的模块实例,形成配置方案。该系统框架结构和实现方法在移动式油料装备的配置设计系统中进行了应用,效果明显。     

基于图论的可重构机器人构型综合

提出了一种简单而有效的可重构机器人构型综合方法,应用的理论基础是图论。为此,首先将可重构机器人的各模块抽象为积木块,这样,可重构机器人系统可用一个图来描述,基于图论原理和模块间的连接约束条件,得到模块所有可行的组合装配构型。利用该方法对一种由齿轮传动模块、齿条传动模块、带传动模块和平面连杆机构等4个模块组成的4自由度可重构机器人进行了构型综合,得到了它全部6种可行的装配构型,从而有效地完成了可重构机器人的概念设计。     

面向精密抛光的复杂模具曲面三维重构方法

针对机器人辅助模具精密抛光系统发展的要求,提出了一种复杂模具曲面三维重构方法。分析了模具抛光件型线三维重构方法的原理和实现过程,并详细讨论了面向精密抛光的复杂模具曲面三维造型方法的关键技术,包括节点的选取、端点切矢的选取等;给出了在精密抛光系统中,复杂模具自动抛光曲面的编程控制策略和实现方案。应用所提的面向精密抛光的复杂模具曲面三维重构方法能使精密抛光系统在加工的不同阶段始终蕴涵不等的模具曲面加工信息,从而提高了抛光效率和产品质量,并降低了工人劳动强度。     

基于协同产品数据管理理念的零部件子系统的设计

采用面向对象的设计思想,以版本管理机制为基础,融入全生命周期管理的思想,扩展并划分产品结构的传统功能,形成零部件子系统,包括零部件管理、产品结构管理和配置管理3大模块,并详细阐述了每个模块的工作原理和设计思想.该设计保留了现有经典的设计思想,结合中国制造企业的实际应用,系统地归纳了配置管理模块中视图、基准线和有效性3种信息化实现.目前,该设计方法已经通过Phosphor/cPDM软件得到了广泛的应用.     

陶瓷基复合材料数据库系统的实现与应用

数据库系统采用三级客户机／服务器结构,采用面向主题的开发技术,运用UML进行数据库逻辑建模,解决了ADO技术处理Oracle数据库嵌套表的问题和各种模块的数据库接口问题。在前端设计与开发了数据管理、数据查询等基本的数据操作功能,同时集成了包括基于神经网络的材料优化设计模块在内的各种功能模块。     

面向多样性和绿色性需求满意的产品配置设计

以优化客户对绿色产品的满意程度为目标,在构建绿色产品的客户满意度模型和配置过程模型的基础上,提出一种面向多样性及绿色性需求满意的产品配置设计方法。采用模块化思想和通用物料清单方法建立了绿色产品结构模型,并利用环境化质量功能配置方法实现客户需求、绿色产品特性与绿色模块类特性的映射转化;结合生命周期评价的思路与方法,分析模块类实例生命周期各阶段的绿色特性,在对分析结果进行处理的基础上,建立面向多样性及绿色性需求满意程度最大化的绿色产品配置优化模型。以食品搅拌机为例,验证了所提出方法的可行性和有效性。