面向大批量定制的产品族设计技术研究

介绍了产品族与产品平台的概念和特征,分析了典型产品族的设计开发过程,提出了一种适合于大批量定制生产模式的产品族设计框架。分析并指出了目前产品族优化设计研究中的不足,提出了基于主从关联结构的层次优化设计理念以及实现这一理念的方法和模型框架,阐述了模型的学形式——模糊层次优化。     

面向大批量定制的产品族设计方法的现状与趋势

根据各研究侧重点不同,将目前产品族设计的研究热点归纳为产品体系结构、产品平台构成及表达、面向产品变异的设计、产品族体系结构、产品族建模五个方面。然后,对各研究热点的相关概念、方法和关键技术进行了综述分析,并指出了相关研究的局限性。最后,总结出产品族设计的研究趋势及基于产品平台的产品族设计新思路。     

面向大批量定制的公共产品平台研究

介绍了公共产品平台的概念和特征，探讨了基于公共平台的产品族设计方法，给出了面向大批量定制的公共平台体系结构框架及其形式化表达；探讨了企业在面向大批量定制设计中公共产品平台的开发策略，详细论述了公共平台开发中的关键技术，并对平台元素的粒度问题、平台的选择和评价，以及跨企业的广义公共产品平台策略进行了说明。     

面向大批量定制的产品族基因模型研究

开发产品族作为实现大批量定制（Mass Customization，MC）的一种有效方式已被学术界和工业界广泛认同，并成为一个重要的研究方向。产品族建模是进行产品族配置设计的核心，从现代达尔文主义学说这个新的角度提出了一个新的产品族模型——产品族基因模型，并阐述了其基本原理厦实现，从而实现产品族建模和配置过程的高效率、可靠性和通用性。最后用自行车产品族作为示例进行了说明。     

面向大批量定制产品的快速设计系统的研究

为提高定制企业对市场的快速响应能力，需要建立大批量定制产品的功能-结构映射关系，本文分析了使用产品族体系组织产品设计资源的方法，提出了信息系统用来表达定制产品族设计知识的“三层次模型”及其实现过程，并在Unigraphics及其知识融合UG/KF平台上采用KBE与CAD集成的方式，为电梯轿厢产品开发了以产品知识库为中心的集成化的快速设计系统。     

基于产品平台的大批量定制设计进程研究

为规划大批量定制设计进程,通过将产品平台定义为平台参数、定制参数和模块,提出了由产品族规划与产品族建模构成的产品平台规划进程,并根据客户需求变化类型及客户化程度的不同,对定制设计作了横向、纵向和综合的层次性分类,并据此进一步提出了基于产品平台的纵向定制设计进程.该设计进程在浙江省某摩托车制动器厂的信息化实践中得到了有效应用.     

面向大批量定制的产品族装配线平衡优化

针对产品族混合装配线平衡问题,建立了产品族装配线平衡模型,提出了一种改进的双种群遗传算法对产品族装配线进行优化。首先,通过研究分析产品族装配线的特点,重点考虑了作业之间的相关性;在遗传算法优化过程中,以最小化工作站数、最小化站间和站内负荷指数为优化目标,通过新译码方式弥补传统译码方式的不足,并在双种群中进行个体交换,提高了种群多样性,加快了算法的搜索速度和优化效率。最后,通过小型轮式装载机产品族装配线的平衡优化问题进一步验证了该算法的有效性和可行性。     

面向产品族的设计方法学

开展产品族设计是实现大批量定制生产哲理的有效保证,也是对传统设计方法学的扩展与完善。介绍了产品族设计的基本思想和相关概念,对比了传统设计方法学和面向产品族设计的差异,并从产品设计过程中的需求建模、功能原理建模和结构设计建模三个方面阐述了产品族设计建模方法。为企业开展产品族设计提供了方法学指导。     

面向产品族设计的公共产品平台研究

基于公共产品平台的产品族设计是实现大批量定制的一种有效方式，我们从下述几个方面对公共产品平台的研究现状进行了分析和总结：平台开发和设计方法、平台评价方法以及平台在实践中的应用等。在此基础上分析了现有相关研究的不足或局限性，最后讨论了平台的发展趋势。     

面向大规模定制的产品族设计方法研究综述

产品族设计是大规模定制设计的关键和核心,对目前存在的面向大规模定制产品族设计的多种方法进行了分类总结,着重对基于模块化和基于可调节变量的产品族设计方法进行了阐述,包括产品族体系结构法PFA、健壮概念探索法RCEM、产品平台概念控索法PPCEM和基于变型的产品平台浩VBPDM等,在此基础上分析了目前产品族设计的不足之处及发展趋势。     

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。     

面向产品族设计的通用平台多域辨识研究

针对产品通用平台的多域统一辨识问题,从产品结构、功能和用户需求的并行角度对产品通用平台辨识进行了研究。分别构建了产品结构域无向图模型、功能域有向图模型和需求域向量表模型。在此基础上,建立了产品通用平台辨识多约束耦合空间模型和对应的多约束耦合矩阵。把产品通用平台跨域统一辨识问题,转变为求多约束耦合空间一系列当量距离的问题。对当量距离进行综合排序后,根据企业生产能力和市场细分情况确定点的范围,形成优化的产品通用平台集合,使对产品通用平台辨识的模糊求解转变为定量化求解。最后。以轮式装载机为例,验证了各模型在产品通用平台辨识应用中的有效性。     

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     

基于核心平台的模块化产品族优化设计

分析了产品生命周期中影响零部件交互性的一系列因素。基于相似性特征给出了一种对产品族进行模块化与核心平台并行优化设计的方法。运用模拟退火算法得到了最终的产品族布局设计方案,并且从产品的生产成本角度与传统设计方法进行了比较。最后结合一种典型的机电产品,验证了文中提出方法的合理性和有效性,为面向大规模定制的产品设计理论提供了另一种数值计算和评价方法。     

一种面向大规模定制的产品平台扩展决策方法研究

为解决产品平台多种扩展方案的优化问题,提出了一种面向大规模定制的产品平台扩展决策方法,建立了基于结合分析和ELECTRE方法的面向大规模定制的产品平台扩展决策模型。建模分为两个步骤,第一步是结合分析模型,通过对目标市场中消费者需求数据的分析,对扩展后产品平台市场绩效进行量化;第二步是构建多目标决策模型,并应用结合分析模型的结果,综合考虑产品平台的市场绩效、扩展成本和扩展周期3个影响因素,对产品平台的扩展方案进行排序,进而做出决策。最后,以摩托车产品平台扩展决策案例说明了该决策方法的可行性。     

煤矿机械面向大批量定制的产品配置设计

结合某煤矿机械有限公司采煤机实施大批量定制生产的实际情况,基于大批量定制产品设计的理论及特点,在建立采煤机产品族结构模型的基础上,通过对产品族规则约束和配置方式的研究,基于规则约束提出一种结合产品编码的采煤机配置方法,实现采煤机按客户需求进行快速变型设计的目的.