基于分形理论的产品配置设计研究

在分析了分形理论与产品配置设计之间关系的基础上,提出将分形理论应用于产品配置设计的构想,构建了一种基于分形思想的产品配置元模型,设计了基于分形思想的产品族基本结构.根据可配置元模型和基本结构,设计了一种基于分形迭代的产品配置求解方法,并给出了应用实例.     

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.     

基于模块可拓性的产品配置设计

为提高设计效率和设计知识的重用度,实现产品的低成本快速响应设计,提出了一种基于面向对象的配置设计方法,并对其可拓性进行了研究.形式化表达了基于面向对象的模块、产品配置和配置产品等基本概念;对应于物元模型,建立了模块模型,研究了模块的数据可拓集和模块调节的方式.在对客户需求进行分析的基础上,根据模块的可拓性,从定性的角度找到和目标特征匹配的模块,再以定量的方式实例化模块的特征值,得到模块实例,并将其组装成最终产品.最后,给出了基于模块可拓性的配置设计方法在某装配生产线的操作台架设计中的应用实例.     

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。     

基于可拓数据挖掘的产品性能配置设计

配置设计中关键的一步是如何将客户的需求映射到产品的结构中.针对客户性能需求和结构之间的模糊性和不确定性,提出利用可拓数据挖掘的方法找出这两者之间的关系,实现产品性能到结构上的映射.构建产品配置蕴含规则,根据产品配置蕴含规则产生产品配置蕴含模型,基于此模型建立产品配置传导矛盾环,利用关联函数建立这些传导矛盾环和现有的配置方案库中的配置方案之间的映射关系,通过这些映射关系对现有的产品配置方案进行改进得到符合客户需求的产品再配置方案,最后将此方法应用到油锯的配置过程中.     

按单设计型复杂产品的配置设计技术综述

为了使产品配置设计技术能更好地支持按单设计型复杂产品的快速研发,分别从客户需求分析、配置建模、配置求解3方面系统总结了已有相关研究,论述了3方面关键技术之间的关联关系,分析了现有配置设计技术在支持需求驱动的按单设计型复杂产品定制设计上的不足,指出未来的发展趋势并给出下一步的研究方向,在一定程度上为按单设计型复杂产品定制设计理论的深入研究奠定了基础。     

基于产品模型的产品配置研究

对产品配置的相关对象进行了分析,提出了一种基于产品模型的产品配置方法。在构件超变量和不相关原则的基础上构造了产品模型;根据配置规则的来源及其在实例化中的用途,给出规则的分类分级组织方式及规则库的构建方法;给出了两种配置流程及"松"紧"结合的配置策略。最后给出了一个计算机配置的实例。     

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.     

基于广义产品结构的产品配置

针对传统的基于结构的产品配置方法中,零部件之间约束关系表达能力较弱的问题,将基于规则的方法和基于结构的方法相结合,给出了一种基于广义产品结构的产品配置模型和配置求解方法。该模型采用基于结构的方法描述配置知识的结构信息,采用基于规则的方法描述配置约束信息,增强了对配置约束的描述能力。配置求解方法中,提出了配置推理图的概念,并基于先根遍历访问模型中的节点,采用数据驱动的深度优先图搜索策略求解每个节点的配置约束,提高了配置求解能力。最后通过一个应用示例,给出了基于该产品配置模型的配置求解工作过程。     

基于有序树的产品快速配置设计技术

为更好地支持产品个性化设计,提出了一种基于有序树的产品快速配置设计方法.阐述了模板要素、实例要素和产品配置模板的概念,建立了产品配置有序树模型,并形成了创建产品配置模板的一般步骡;分析了产品配置模型的求解过程,根据其特点建立了产品配置过程有序树模型,并基于此创建了产品配置过程重用方法和三种基本操作;以产品配置模板和产品配置过程模型为基础,分析并建立了产品快速配置设计的一般流程和具体步骤;开发了计算机辅助的基于有序树的产品快速配置设计系统.     

分形理论的设计组织管理研究

通过分析设计组织的特点及其现状,给出一种基于分形理论、具有自组织、自相似和动态变化的设计组织形式--分形设计组织,该组织形式符合设计工作的特点,能够更好地激发设计团队的创造潜力,完成设计任务,达到企业的目标.     

基于混合蚁群算法的动态产品配置求解方法研究

针对大规模定制生产模式下产品配置求解的特点,提出一种基于混合蚁群算法的产品配置求解方法.该方法将配置过程分为两层,首先采用模糊综合评判法等技术构建过滤器,以缩小配置空间和建立合理的配置空间逻辑结构;进而基于蚁群优化配置算法,实现产品的优化配置.最后给出了自吸泵产品配置求解的应用实例.     

基于混合蚁群算法的动态产品配置求解方法研究

针对大规模定制生产模式下产品配置求解的特点,提出一种基于混合蚁群算法的产品配置求解方法。该方法将配置过程分为两层,首先采用模糊综合评判法等技术构建过滤器,以缩小配置空间和建立合理的配置空间逻辑结构;进而基于蚁群优化配置算法,实现产品的优化配置。最后给出了自吸泵产品配置求解的应用实例。     

绿色产品配置方法研究

设计经验表明，绿色设计方法只有与现有成熟的设计方法有效融合，才能发挥应有的作用。产品配置是大规模定制的关键技术之一，将绿色设计思想融入产品配置设计方法中，分析研究了绿色产品配置模型的建模准则、结构组成及其求解方法，提出了绿色产品配置方法。     

递归化产品配置设计技术研究

运用递归思想,研究了产品配置设计技术.首先定义了产品配置设计单元,并根据产品配置设计单元间的递归逻辑关系,生成了产品配置模板;其次,通过提取配置信息中的新零部件实例和规则知识,实现了配置知识的递归组织;最后在递归定义产品配置设计过程的基础上,分析了配置递归循环的层次性,拓展了产品配置设计外延,实现了递归化产品配置设计技术.该技术在大型电除尘装备的配置设计中得到了实际应用,有效地提高了产品设计效率.     

基于公理设计的产品配置建模方法及其应用研究

提出基于公理设计的产品配置建模方法,在详细讨论产品设计过程中功能-结构域间映射的基础上,将具有约束信息的功能要求定义为功能-约束集成单元,将具有特征信息的设计参数定义为结构-特征集成单元,通过建立系统数据库和结构-特征集成单元间的特征关系,构建基于结构-特征集成单元的产品配置模型。公理化设计理论的引入,使得产品配置建模更加科学化,并使设计者能在众多复杂的方案中快速做出正确的选择。最后以柴油机产品为例,建立了柴油机产品的配置模型。     

基于创新设计理论/功能分析的机械产品功能原理创新设计

为了实现机械产品功能原理的创新,提出了一种将创新设计理论与功能分析方法相结合的功能原理求解过程模型。在该模型中,功能分析主要包括总功能抽象、总功能原理解的确定以及功能分解等。总功能原理解的确定是功能正确分解的前提。为了给功能分解提供可以遵循的模式,提出了基于工艺功能分析的方法,引入了输入约束功能的概念,并给出了功能分解的5个详细步骤。为了给原理求解提供有力的工具支持,将创新设计理论中的物场分析、效应知识库以及冲突解决原理等嵌入到了总功能和分功能原理求解过程中,使得创新设计理论的优势在模型中得以有效发挥。应用这一模型,实现了颜料灌装机的创新设计。     

面向大批量定制的可配置产品族模型及其规划

提出了可配置产品族模型的描述和规划方法。基于扩展的实体一关系语言,描述了可配置产品族模型的组成结构和可配置特征。分析了不同类型的个性化模块,以及可配置属性在产品配置设计中的作用。提出了可配置产品族模型中模块规划的一般准则和可配置属性的规划方法,以支持高效的产品配置过程,并保持产品族的共性最大化。最后,以蜗杆减速器为例,阐述了建立可配置产品族模型的主要步骤和优势。     

基于实例推理的产品配置设计技术研究

本文通过研究模块化技术、CBR技术，把它们引入到并纱机产品配置设计中，实现基于实例推理的并纱机模块化配置设计方法，进一步实现产品快速配置过程。这样有利于提高产品设计的效率，从而使企业更具有竞争力。     

基于可拓挖掘的产品方案再配置方法

为了在扩大产品配置空间、争取最优解的同时,提高配置效率,快速消解领域知识耦合过程中的矛盾,提出了一种基于可拓挖掘的产品方案再配置方法.将配置方案用物元对的形式表示,通过计算不同物元对间的传导效应,将一般性的配置知识转化为传导知识;建立方案再配置过程的矛盾问题转换方式,挖掘出变换过程中配置要素之问的相互影响;定量化衡量方案变换过程的可配置程度,揭示可拓变换对产品结构、性能和功能的影响,从而对配置过程中的可变知识加以分析、提取和利用,生成能够满足设计要求的可变方案.将所提方法应用于新型油锯的配置设计,验证了该方法的有效性.