基于延迟设计分离点的订单设计型产品配置设计

针对复杂订单设计型（ETO）产品定制设计周期长的不足,提出了一种支持ETO产品快速配置设计的方法.利用大批量定制设计原理和延迟设计分离点（PDDP）,将组成ETO产品的零部件划分为不同定制深度的4种设计类型,使针对ETO产品的整体设计转变为对零部件的配置变型设计.通过将ETO产品定制设计过程划分为非精确配置过程和精确配置过程2个阶段,延迟了定制零部件在企业内部的设计过程,变反应式设计为预定式设计,降低了客户订单对产品设计的影响,缩短了定制设计周期和交货期.结合工业汽轮机转子为例说明了方法的有效性和可行性.     

产品模糊配置与结构变异的多尺度耦合方法

为了实现需求驱动的产品快速响应设计,提出产品模糊配置与结构变异的多尺度耦合方法.将多尺度耦合概念引入产品设计中,研究产品多尺度模糊配置设计、多尺度变异设计以及异构系统的多尺度耦合方法.分析异构系统间信息传递过程中的多尺度特征,将配置设计系统中预定义的产品族按状态空间划分为大尺度、中尺度、小尺度和超小尺度.结构变异设计是将模糊配置的相似实例作为输入,通过拓扑结构的改变,输出满足客户需求的新结构.建立模糊配置与结构变异设计异构系统间的多尺度耦合过程的数学描述,通过多尺度递归融合与驱动,实现产品模糊配置与结构变异设计异构系统间的多尺度耦合.开发了模糊配置与结构变异集成先进设计平台,并在精密塑料注射成型装备的设计开发中得到了应用验证.     

面向大批量定制的配置产品变型设计

从配置产品创新性与重用性相结合的角度探索了在集成环境下产品变型设计的发展规律，系统地提出了面向大批量定制的配置产品变型设计理论和方法.针对配置产品的不同设计域层次，定义了一整套适用于不同抽象层次和不同类型配置模型的递归化设计方法，通过不同设计域、不同层次、不同类型配置规则的模糊推理、模糊派生、柔性聚合实现设计过程的跃升和设计信息的继承.提出了配置单元派生进化、关联进化、替换进化的一整套方法，将配置单元进化演绎的历史与配置设计过程结合起来，实现复杂配置产品方案设计的自动化、递归化和可视化.结合企业具体应用将上述理论应用于实际产品开发中，取得了良好的效果.     

面向ETO产品大批量定制的项目规划方法研究

针对按订单设计（ETO）产品大批量定制的特点,提出基于项目主规划的快速项目规划方法.在ETO产品主结构的基础上构建了项目主规划,对基于项目主规划的项目规划派生流程进行了研究,对项目规划派生过程中用到的项目规划规则库进行描述;基于规则的项目规划派生能够快速生成ETO产品大批量定制的项目规划,提高项目规划效率.以柴油机产品为例进行了应用验证,在一个具体的应用系统中建立柴油机的项目主规划,实现柴油机大批量定制项目规划的派生,从而提高柴油机大批量定制项目规划效率,缩短项目规划时间.     

支持多学科设计优化的产品集成设计知识模型研究

为了在工程设计中提高产品多学科设计知识的集成能力,通过研究产品多学科设计优化（MDO）的设计过程,提出一种支持多学科设计优化的产品集成设计知识模型.利用对产品设计知识应用特征的分析,研究产品集成设计知识的融合方法,阐述了产品设计知识的表达以及具体设计规则的匹配机制,分析了多学科设计知识获取和目标满意度评价的过程及方法.应用产品集成设计知识模型作为指导框架,采用GeneXus开发工具,搭建了一个支持多学科设计优化的原型系统平台,并以具体产品的设计过程为例,在平台中验证了该设计知识模型的可行性和有效性.     

一种集成仿真的快速定制设计方法

针对制造业自动化整线或单元的设计和验证的过程,提出了一种集成仿真的自动化生产整线或单元定制设计方法OiS(Optimization integrated Simulation).基于三维仿真软件Demo3D,搭建整线定制化平台,通过迭代式地调整仿真模型的配置与执行引擎的算法结构,实现定制整线或单元仿真模型配置和执行过程的并行优化.该设计方法能够实现生产线的快速定制、缩短设计开发周期、减少设计和验证成本.     

面向批量定制的产品配置仿真系统实现方法

针对批量定制模式下产品配置设计领域,以定制产品多维信息中构件层次信息偏序集为核心,设计了构件属性索引表达模型,提出了基于构件属性索引的XML刻面分类文档的层次式检索技术和构件属性相似度的计算方法.并进一步研究了基于软插件的定制产品虚拟描述方法,开发了产品配置仿真原型系统.通过车床产品的配置仿真应用表明:系统能根据客户提出的定制需求快速有效的实现产品族构件的检索配置,客户也可以在配置设计过程中对配置选项进行规范的动态变更,以便对多个设计方案进行动态可视化的评价比较,既提高了配置设计的效率,又提高了设计结果与客户需求的一致性.     

机械产品配置知识自适应方法研究

配置知识的组织与管理方式直接影响了配置设计的效率和配置结果的正确性.为了提高产品配置设计的效率和正确性，将配置知识与产品零部件相结合形成多个智能配置单元（ICU），提出了基于ICU的产品配置知识自适应模型，通过ICU的消息机制和执行机制实现了产品配置知识的自适应.根据配置知识的作用范围将自适应分为主动式自适应和被动式自适应，主动式自适应通过优化配置规则搜索顺序和减少配置实例等自适应方法有效地提高了产品配置设计的效率，克服了一般配置设计效率随配置规则和实例增加而降低的缺点；被动式自适应方法，通过多个ICU协商保证了产品零部件在增加、删除和更改等操作过程中配置知识的正确性和一致性.该方法已经在某电梯厂的配置知识管理中得到了较好的应用.     

机床夹具可重构模块化设计方法研究

:如何提高机床夹具设计的效率和质量是计算机辅助工艺装备研究的一个重要问题.在分析机床夹具可重构模块和模块系列规划过程的基础上,提出一种基于公理化设计与设计结构矩阵集成的机床夹具可重构模块化设计方法.该方法以设计过程中的共性单元归并和信息、过程的重用问题为切入点,采用设计结构矩阵建立产品内构件间相互关系,得到合理的模块化夹具产品结构,实现可重构模块拓展变换来实现夹具快速设计.夹具实际实例验证表明,本文设计方法有助于实现机床夹具可重构模块化快速设计,具有较好的应用指导意义.     

Method of Jack' s Configuration Modeling Based on Tabular Layouts of Article Characteristics

通过分析千斤顶产品的应用领域和当前日益扩大的国际化市场需求,该文提出了一种基于事物特性表的千斤顶产品配置模型,该模型可以有效管理产品族和满足客户的个性化需求.应用事物特性表原理,构建了液压千斤顶产品结构模型和配置单元模型,并基于知识和约束对产品配置模型进行了描述,通过详细分析模型中配置单元的构成、功能、约束关系等,使配置模型易于表达和理解.最后在此模型的基础上,给出了千斤顶产品配置设计的一般过程.     

分布式协同设计环境下产品数据管理策略

为协调现代制造企业间产品生命周期内的相关数据，讨论采用文件传输技术、分布式数据库技术和分布式对象技术 3种产品数据整合方案，提出适合分布式协同设计的产品数据模型以及开放式的产品数据管理(PDM)体系结构.利用Web服 务技术等组件技术，开发了基于Web的PDM系统，实现企业内部和企业间产品设计数据的交换和共享.与传统PDM相比，基 于Web服务的PDM系统能够简化产品数据的集成过程，更好地支持异地协同设计.     

基于设计知识库的服装CAD/PDM集成技术研究

为了支持服装的快速设计，对基于服装设计知识库的计算机辅助设计（CAD）与产品数据管理系统（PDM）的集成进行了研究.将服装设计知识分为新款开发知识和客户化设计知识进行管理，两者共同组成服装设计知识库，通过该知识库可以将服装设计知识保存起来，随时提供给需要它的用户，从而缩短服装设计周期.对支持服装快速设计的CAD系统和PDM系统进行了功能分析，提出了基于服装设计知识库的CAD/PDM系统集成逻辑数据结构，基于该数据结构可以实现PDM系统和CAD系统在深层次上的紧密集成，从而提高服装新款开发设计的效率，并缩短客户化设计周期，改善设计质量.通过样板变型设计的实例验证了该集成系统可以快速准确地完成样板的变型设计.     

基于设计信息约束网的产品设计过程建模与仿真

从产品设计过程动态离散系统管理的实际需求出发,以在产品设计信息约束条件下设计活动的管理和优化为中心,提出设计信息约束网的概念,解决了各设计活动间信息约束关系的表达,给出了由设计信息约束网向基于Petri网的工作流模型转换的算法和步骤。最后,以某商用办公楼设备设计过程为例,进行建模和仿真分析,利用CPN Tools仿真软件验证了本文方法的正确性和有效性。     

面向服务型制造的产品设计信息集成方法

摘要：随着制造业与服务业的不断融合,服务在制造业中发挥着越来越重要的作用。为了辅助设计者在产品设计过程中实现产品的可服务性,提出了一种面向服务型制造的产品设计信息集成方法。为实现产品设计信息的集成,首先分析了产品全生命周期中制造与服务之间的关系,提出了制造与服务的融合模式,并以服务型检核表的形式引导设计者进行产品可服务性创新设计。分析了服务型制造各阶段中信息的流动和映射模式,提出了以决策模块、设计模块、制造模块、运行维护模块和回收模块五大模块为驱动的服务型制造信息集成策略,构建了服务型制造信息框架结构。在此基础上,为合理组织产品设计、制造、服务等信息资源并有效支持服务和制造过程,提出了一种基于模块驱动的服务型制造信息集成模型。考虑到产品设计各阶段所需的信息资源需要经过收集、组织、匹配等过程才能为设计者所用,采用本体语义扩展对服务策略和服务知识进行规范表达,以最终实现信息服务。该方法以驱动模块将产品全生命周期中各阶段所需的信息与业务流程建立起联系,用于对服务型制造所需信息资源的追踪和运用。最后,开发了服务型制造产品设计信息集成原型系统,并以废旧印刷电路板的回收作为案例,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于可拓本体蕴含系的产品方案可拓设计模型

蕴含关系是影响复杂产品方案快速配置设计的重要因素.为了有效提升复杂产品方案可拓配置设计的能力,针对复杂产品方案设计过程中蕴含信息的有效表达、挖掘、推理和重用等进行了研究.对大型复杂产品方案可拓设计过程中的可拓本体概念模型、可拓本体蕴含系的信息量计算模型、基于可拓本体蕴含系的设计蕴含关系挖掘模型、基于可拓本体蕴含系的可拓...     

面向知识管理的产品设计资源库研究

针对产品开发过程中日益突出的交流共享和重用产品设计数据、经验等设计信息的需求,以制造企业产品开发过程中设计信息的动态获取、准确描述、记录和一致性管理为目标,研究了产品设计信息描述方法和相应设计资源数据库.首先,基于产品开发过程中设计人员分析求解问题的一般思维过程,从信息集成角度探讨了产品设计信息间所存在的逻辑关系.然后,从知识管理角度研究了产品设计信息的一致性描述模式及对应产品设计资源数据库的建立方法.从而实现制造企业产品设计知识和经验的有效积累,有力支持了企业产品设计自动化.     

建筑产品设计过程资源管理的仿真与优化

为了提高建筑产品设计过程资源管理效率,以产品设计信息约束条件下设计活动的资源管理和优化为中心,提出基于模糊时间有色工作流网的建筑产品设计过程资源管理模型的数学表达形式,加强了资源管理模型对系统动态模糊时间约束关系的支持,解决了对建筑产品设计过程资源管理的仿真和优化的关键问题.以某办公楼结构详细设计过程为例,构建基于模糊时间有色工作流网的建筑产品设计过程资源管理模型,利用CPNTools仿真软件进行资源管理仿真分析和优化研究,验证方法的正确性和实效性.     

复杂产品工艺知识的语义本体表达方法

针对知识技术在产品工艺知识资源管理的可用性现状,在分析面向企业协同设计的复杂产品工艺知识多元化特点的基础上,提出一种面向语义的复杂机械产品工艺知识领域本体的表示和构建方法,通过利用本体建模工具建立工艺知识本体的结构模型,并采用描述逻辑语言对工艺知识进行形式化描述。针对不同知识本体间在语义层面上的关联,引入产品工艺知识本体概念间相似度和相关度的语义评价方法,设计了一种面向语义的本体概念集关系度量,进一步对语义本体工艺知识进行检索和聚类,保证了复杂产品工艺知识的集成与共享的实现。