面向可变功能的机械产品变形设计研究

可变功能机械产品通过更换部分系统构件,可以获得不同的功能.对面向可变功能的机械产品变形设计进行了研究,通过结构变形即可实现不同的功能.在研究中,从机械产品概念设计的角度出发,对不同机械产品间的功能和结构相似度进行分析,基于此将结构划分为三种类型.针对不同类型结构间的变形,进行变更设计,获得能够满足可变功能要求的结构体.由此提出可变功能机械产品的结构-视图模型,对相关结构进行重组,并确定结构体之间的相互关系,最终获得基于结构变形的具有可变功能的机械产品.通过对可变功能无人机进行实例分析,验证所提出的面向可变功能的机械产品变形设计的可行性.     

支持可变特性的企业信息系统构件模型

为提高企业信息系统的柔性和可重构性,提出了一个支持可变特性的构件模型。该模型由业务构件、控制构件、功能构件和过程构件等基本要素组成。在分析构件模型所应具备特征的基础上,提出了抽象构件的概念,采用可变点和变体等机制对各种类型的抽象构件进行描述,并针对每种类型构件的特点提出了相应的设计方法。最后,通过实例验证了所提出模型的实用性和有效性。     

基于赋权有向图的可变功能机械关键行为状态的识别

针对可变功能机械,首先定义了可变功能机械关键行为状态的概念,其次建立了可变功能机械功能转换行为过程的赋权有向图模型。在该模型基础上,构建了可变功能机械关键行为状态识别矩阵,提出了最快响应度准则、最大舒适度准则和最大度准则,用以识别可变功能机械关键行为状态,同时还总结了可变功能机械关键行为状态识别的一般过程。最后通过对多功能组合刀钳的实例分析,说明关键行为状态的意义和识别关键行为状态方法的可行性。     

机电产品基于共享构件识别和接口求解的可变 功能再设计*

设计开发具有可变功能的机电产品有着重要的实用价值。目前针对这类产品的设计方法研究还相对较少。在分析机电产品行为过程特性的基础上,将行为过程划分为基础行为过程和目的行为过程,指出基础行为过程的相似性是机电产品面向可变功能再设计的前提,相似程度越高,进行可变功能再设计的可行性也就越高。由产品的相同或相似基础行为过程映射得到相应结构体,提出了一种量化结构相似性的方法。通过筛选最大相似性构件,可以识别共享构件,并确定所要设计开发的目标产品。认为共享构件与非共享构件之间的接口问题是再设计的一个核心问题,提出了接口求解的两个准则及两类求解方法。最后,通过基于电动碎冰机与电动切菜机的可变功能再设计的案例,验证了上述方法的可行性。     

可变功能机械基于APD网络模型的变更传播过程分析

变更设计是实现可变功能机械再设计的1个重要方法。为研究可变功能机械再设计中变更传播的过程,提出变更传播路径和变更风险分析的方法。从可变功能机械产品概念设计角度出发,建立可变功能机械产品开发(Adapt-function mechanical Product Development,APD)网络模型,根据传播类型提出传播链和传播网的概念,描述变更在APD网络中的传播路径。通过分析节点之间的依赖程度和节点对变更传播的吸收能力,可以确定变更传播在APD网络中的可能路径,并基于此进行变更风险值的计算,预测不同变更设计方案给产品带来的风险,供设计人员在可变功能机械变更设计中选择合理的设计方案。最后,以可变功能电动剃须刀的变更设计为例,验证该变更传播过程分析方法的可行性。     

基于功能的产品设计过程研究

功能特征是控制整个设计过程的基本特征，通过对产品功能元，工作原理和零部件功能面的作用分析，提出了原理构件和功能联结的概念，并在此基础上用面向对象的方法建立了产品原理结构模型，给出了基于功能的产品设计过程模型。     

基于行为链的机械产品可变功能再设计方法及应用

以具有可变功能为设计目标,对单一功能机械进行可变功能的再设计,具有重要的实用价值。行为或行为过程作为实现产品功能的必要途径,对再设计具有重要的指导作用。通过分析典型的具有可变功能的机械产品的行为过程,引入行为链概念,总结了可变功能机械行为链的相似特性,提出了一种基于行为链的机械产品可变功能再设计方法,将机械产品的再设计映射为行为链的再设计,为可变功能再设计提供了一个简单可行的方法。最后,用实例阐述了上述再设计方法的可行性。     

质量功能展开中顾客需求的最终重要度确定方法

提出了一种基于粗糙集的质量功能展开中顾客需求的最终重要度确定方法.根据粗糙集中相对正域的方法,构建了顾客需求的基本重要度获取模型.通过引进顾客需求竞争位次的计划改进增量、实际改进增量和可能性因子等概念来表征企业改进产品竞争力的意愿,进而提出了基本重要度的修正因子计算公式.基于顾客需求的基本重要度与其修正因子的合成,确定了顾客需求的最终重要度.最后,通过实例说明了该方法的应用.     

可变功能机械产品功能设计及功能转换过程研究*

针对可变功能机械产品相关设计方法研究中的不足,提出可变功能机械产品的功能设计方法与步骤,并对功能相似性进行探讨。可变功能机械产品实现功能转换时需要进行零件的拆卸、装配,因此有必要对其开展拆卸-装配序列的研究。将可变功能机械产品的结构构件分为共享件与非共享件,明确拆卸-装配序列规划对象为非共享件。根据可变功能机械产品实现各可变功能所需的零件列表,建立功能零件关系表。用集合干涉矩阵(Aggregated interference matrix, AIM)表示非共享零件在各自拆卸或装配方向的干涉情况,并提出包围盒与投影相结合的方法进行干涉检查,在此基础上生成AIM。然后根据生成的AIM建立目标函数,应用遗传算法对拆卸-装配序列进行优化。最后,利用Matlab编写相应的程序,以某可变功能微耕机为例对提出的方法进行验证。     

基于广义集合的可变功能机械功能耦合性分析

针对可变功能机械的功能耦合性分析及量化问题,从能量流、信号流和物料流的角度分析了系统各功能之间耦合性产生的原因。在此基础上,构建了系统行为结构的广义有向图模型,定义了各功能的广义集合,描述了广义集合的交集、并集运算法则。通过借鉴Jaccard相似性系数概念,给出了可变功能机械的功能耦合度表达式。以多功能榨汁机为例,说明了上述模型和方法的有效性。     

融合功能-行为-结构理论与概念-知识理论的电动工具产品可变功能再设计方法

为辅助设计人员对具有可变功能的电动工具产品进行设计开发,在对多种电动工具产品进行分析的基础上提出了融合功能-行为-结构理论与概念-知识理论的电动工具产品可变功能再设计方法。这一方法通过概念-知识理论指导功能-行为-结构映射过程,对实现相同行为的不同执行机构加以组合,最终实现电动工具的可变功能。基于这一方法开发了辅助设计软件,通过对固定功能电钻进行可变功能再设计实例,验证了这一方法的可行性。     

基于狩野模型和QFD的可变功能机械产品需求分析

提出一种基于狩野模型和质量功能展开(QFD)的可变功能机械产品需求分析方法。首先对传统需求分析工具狩野模型进行改进,实现对复杂需求类别进行鉴定,进一步为需求分层。然后对狩野模型进行量化,计算需求重要度,实现对需求的排序和筛选。最后对质量功能展开进行研究,将需求转化为更为贴近产品的设计要求。以多功能组合钳为例,介绍基于狩野模型和质量功能展开的可变功能机械产品需求分析流程,并验证分析效果。     

基于功能构件的机械产品概念设计过程建模方法

概念设计是设计具有竞争力产品的关键,而功能设计则是概念设计的基础,同时也是集成设计对象建模与设计过程建模的关键。本文给出功能及与其相关的一些重要概念,在此基础上提出了功能构件的概念及计算机实现方法,从而使CAD系统从底层支持概念设计过程;其次,本文提出了－1活动度杆组的概念,以支持概念设计推理过程;最后提出基于功能构件的机械产品概念设计过程的建模方法及应用实例。     

基于Kano模型的用户需求重要度调整方法研究

为了使产品获得用户最大满意度,提出了一种基于Kano模型的用户需求重要度调整方法。在该方法中,使用调查表获得用户对产品各种质量的意见,并加以统计和分析,得到产品基本质量、工作质量和惊喜质量的分类。据此,建立了用户满意度与产品质量之间的函数关系,在函数关系中定义一个调整系数k,用来调整质量功能配置中3种类型用户需求的重要度。调查用户对产品质量的满意度以及专业人员对产品质量的评价,获得产品基本质量、工作质量和惊喜质量的调整系数;给出质量功能配置实施过程中的用户需求重要度调整过程。最后,以打火机为例,验证了调整方法的正确性。     

交通信号灯的顺序功能图实现

本文从不同的角度实现了交通信号灯的顺序功能图,通过对比说明了三种方法的优缺点,并在常规顺序功能图设计方法的基础上,提出了针对定时器使用比较复杂的系统的使用比较指令进行顺序功能图设计的实现方法,达到了对顺序功能图的灵活应用.     

质量功能展开中顾客需求的排序算法

研究了基于粗糙集的质量功能展开中顾客需求的排序问题.针对质量功能展开的顾客调查中需求不确定、不完备、不分明和模糊等非结构性特质,利用粗糙集中不完备信息系统的有关方法,提出了产品规划质量屋中顾客需求的确定方法.利用粗糙集中完备信息系统的多属性决策方法,确定了产品规划质量屋中上述顾客需求的基本重要度.基于卡诺模型的分析,提出了实现顾客需求竞争位次改进增量的重要性计算公式,进而确定了基本重要度的修正因子.基于顾客需求的基本重要度与其修正因子的合成,确定了顾客需求的最终重要度.最后,通过实例说明了所提方法的应用.     

应用功能目录辅助传动系统设计

通过分析传统传动系的设计过程,提出了利用功能目录实现计算机辅助传动系统设计的方法。应用功能分析的概念对不同传动系统进行了重新划分和组织,实现了传动系统的快速选择和造型。系统在Pro/E环境下应用Pro/Toolkit进行开发,使用XML技术来实现信息的组织和显示。     

质量功能配置中工程特性最终重要度的确定方法

针对质量功能配置中顾客需求和工程特性之间的关联关系,以及各项工程特性之间的自相关关系均具有不确定、不分明和模糊等特性,分别提出关联关系和自相关关系确定的粗糙集方法,进而确定工程特性的初始重要度.对工程特性表现的改进比率的实现进行效率和风险分析,提出实现工程特性表现的改进比率的重要性概念及其计算公式.基于工程特性的初始重要度、实现工程特性表现的改进比率的重要性和"技术点"的合成,提出一种工程特性最终重要度的确定方法.以全自动洗衣机的产品研发为实例,说明所提方法的应用.     

机械产品执行行为的相似性评估及可变功能再设计应用

执行行为是产品作用于其作业对象或外在环境的一个或多个对外行为。对机械产品的执行行为进行相似性评估可以为产品的设计开发,特别是对基于现有产品的可变功能再设计提供有益支持。本文将执行行为分解为"动作+载体",对动作进行分类,根据动作属性比较其相似度;将载体分为静载体和动载体,通过比较载体属性进行相似度的计算。再根据相似要素建立相似元,利用层次分析法确定不同相似元对执行行为的权重,提出相似度的量化计算公式,为机械产品的可变功能再设计提供设计依据。最后以榨汁机、豆浆机及家用料理机为例,验证所提出方法的可行性。     

质量功能展开中顾客需求重要度确定的粗糙层次分析法

为满足顾客的质量需求,在融合层次分析法与基于粗糙集理论提出的粗糙数和粗糙区间两个新概念的基础上,提出了一种质量功能展开中顾客需求重要度确定的粗糙层次分析法。该方法用粗糙数和粗糙边界区间来表征顾客需求的含糊性和不确定性,并构造出粗糙群决策矩阵和粗糙成对比较矩阵,通过求解粗糙成对比较矩阵的特征值和特征向量,得到顾客需求基本重要度。根据市场竞争性分析的结果,对顾客需求基本重要度进行了适当修正,确定了顾客需求最终重要度。最后,通过实例分析了该方法的可行性。