基于多维关联规则的产品族配置研究

针对产品配置中可选零部件的选择问题,提出了基于多维关联规则的产品族配置方法：根据产品族BOM结构,构建零部件约束规则数据仓库,设计人员根据客户的产品需求参数建立数据立方,并运用多维关联规则挖掘出物料库中潜在的、能满足配置需求的物料信息,实现产品的个性化配置。实例验证了该配置方法的可行性。该配置方法有效地提高了产品配置效率及零部件的重用性。     

基于单层BOM的产品族配置管理研究

阐述了在大规模定制模式下产品族配置管理的需求,提出了一种基于单层BOM产品族配置管理模型及其计算机实现方法：采用单层BOM原理建立基础物料库,将产品族BOM结构树上每个节点所对应的零部件从基础物料库中映射出来,形成一个产品族BOM结构。在产品族BOM的支持下利用筛选规则和产品配置规则的约束来从基础物料库中自动选择满足产品设计要求的零部件。在实现产品配置的同时,解决了产品族管理中数据冗余的问题。     

产品族结构无向图模型

将图论思想引入到产品族建模中,产品的基本模块定义为第Ⅰ类顶点,其中差异化模块的定制选项定义为第Ⅱ类顶点;根据顶点之间的连接关系定义了3类约束,分别表示产品族基本构成约束、差异化定制约束和差异化选项匹配约束;在此基础上构建了一种产品族结构无向图模型及其定制约束关系矩阵,并给出了差异化产品定制的实现方法。最后以手电筒的产品族建模和个性化定制为例,对产品族结构无向图模型及其定制实现方法有效性进行了验证。结果表明:该模型可合理表达企业的定制能力,有效筛选掉定制过程中的冗余信息;差异化产品定制实现方法可提高个性化产品的定制速度和定制准确性,并可减少产品定制过程中人的工作量。     

大规模定制下的齿轮箱产品配置管理研究

阐述了大规模定制模式下齿轮箱生产企业产品配置的特点,提出了以产品族可变型结构为基础的产品配置管理方法:首先确定产品零部件之间的装配约束关系,然后以产品配置单元为对象,通过配置选择表实现产品变量和规则的配置,在此基础上构建一个基础可变型产品BOM结构。最后,通过齿轮箱配置实例验证了该方法的可行性。     

基于多色集合理论的产品族建模与配置研究

多色集合的元素和集合整体都能够被同时涂上一些不同的颜色,用来表示研究对象整体和其中元素的性质.本文用多色集合的元素表示产品族的零部件,用统一颜色表示产品整体属性.用个人颜色表示零部件属性,建立了面向大批量定制的产品族结构及配置模型,并提出了基于该模型的产品族配置算法.根据该算法可实现按照客户需求进行产品族配置.该方法采用形式化的表达与推理,易于通过编程实现.最后结合一个实例验证了方法的可行性.     

基于复杂网络的产品族结构建模及模块分析方法

将复杂网络理论应用于产品族结构建模中,提出产品族结构的零部件关系网络模型,零部件作为网络的节点,零部件之间的隶属关系作为网络的边,并在此基础上演化出产品族结构的模块关系网络模型.运用简单路径搜索等算法对各个节点的介数、次数和产品数等参数进行计算和统计.通过分析和比较这些参数,提出基于产品族结构网络模型的模块分类方法.在实例研究中,以某企业工业汽轮机产品族为例对上述方法进行验证.在分析网络模型相关参数的基础上,区分基本模块、必选模块和可选模块;寻找产品族中的关键模块并分析模块类型的转变是产品族演化的基础和关键.     

面向结构建模的产品族EAC模型及应用研究

提出基于实体-属性-约束（entity--attribute--constraint，EAC）模型的产品族建模方法，将产品族表达为实体、属性、约束三元组。实体是产品族的物理对象及其抽象；属性是对物理对象的特性描述；约束是维护产品族实体对象和属性对象的关系集合。提出基于VGBOM的产品族描述模型，该模型除了能表示一族产品的结构和关系，涵盖产品所有可能的产品变型的特点外，还具有变量化的特点，使得产品族通过配置更易于实现产品变型。     

多目标约束环境下的模块化产品族设计方法研究

研究了在多目标约束环境下的产品族设计方法。针对产品族结构和设计特点 ,结合大批量定制设计(DFMC)、产品生命周期管理等思想 ,以功能、装配和成本约束为手段 ,以产品族核心平台 (product platform)的求解为设计目标 ,给出了模块化产品族设计方法。通过对各种约束的量化和定性分析 ,促进了产品族设计的合理性和有效性。该方法对于基于核心平台的模块化产品族设计具有良好的可行性     

基于网络分析法的模块化产品平台中零部件模块通用性分析

为了更加科学地评价模块化产品平台中零部件模块的通用性,运用网络理论建立产品族的结构网络,提出一种基于网络分析法的模块通用性分析方法.以零部件或零部件模块为节点,以零部件或零部件模块之间的隶属关系为边,构建产品族结构的零部件网络和零部件模块网络;分析零部件模块的出度、人度、介数、使用产品数和使用次数的物理意义和计算方法;分析五个参数的相关性,设计基于网络模型的零部件模块通用性指标.在工业汽轮机产品族的应用中,对汽轮机模块的通用性进行计算和分析,并与企业中零部件的实际应用情况比较,结果表明网络分析法和通用性指标能定量、合理地进行零部件模块通用性分析.     

面向装配的产品配置约束管理模型研究

大量新产品是在原有产品的配置基础上经过继承改进而获得,描述和维护零部件族之间的约束关系成为智能产品配置系统实用化的技术瓶颈。本文提出一个面向装配的产品配置约束管理模型,以本体知识和规则表达为基础实现约束关系的统一表示,利用面向对象方法维护约束关系,满足产品配置实用化的需求。     

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。     

基于零件柔性编码的飞机钣金制造知识重用

提出了包含零件建模、知识建模和知识使用的知识重用方法框架,建立了面向制造的飞机钣金零件特征模型及相应的编码结构和码位定义方法.利用结构要素二元有序对组合来表示变化多样的零件结构构型并加以编码,使编码方法具有柔性.把柔性编码方法应用于零件信息描述和知识建模,并以零件制造指令设计中的应用为例,说明了应用过程,提出了建立知识库的方法.实例表明,通过码值的匹配可以快速准确地检索知识,以供使用.最后对该方法的有效性进行了分析.     

基于变化减少方案的变化性及其应用研究

在变化减少方案（VRP）理论的基础上,研究了变化性的层次模型：参数层、实体层和体系层,并从产品结构变化性和制造结构变化性两个方面分别分析了变化性的内容、形式及其使能技术。提出了产品结构变化性和制造结构变化性集成化的思想,以及实施变化性的策略和方法。针对参数层变化性,提出了一种支持产品结构变化性和制造结构变化性的零件族模型,并通过一个实例进行了验证,结果表明,基于VRP的产品变化性在提供多样化产品的同时,可以有效控制产品成本、缩短产品交货期。     

基于扩展域结构模板的产品配置建模

为有效支持大批量定制的产品配置,提出了基于扩展域结构模板的配置建模方法.该方法首先在域结构模板中引入产品制造过程信息,得到包含产品功能、载体和制造过程信息的扩展域结构模板.在此基础上,通过拓展其载体和制造过程节点,并采用有向图提取和表达上述元素间的关系,生成了包含产品族载体和制造过程信息的配置模型.所得模型在支持企业配置出个性化设计方案的同时,保证了配置方案具有制造成本低和制造周期短的特性.最后,以转子式蜂鸣器为例,初步验证了配置建模的方法.     

Pro/E环境下通用零件族功能模块的研究与开发

给出由Pro/TOOLKIT应用程序、参照模型和Excel表格构成的通用零件族功能模块结构,介绍参照模型的创建要求、程序的界面设计、基于参照模型的零件生成方法以及用Excel工作表处理零件族系列尺寸有关技术。     

基于时空映射的加工过程数据监测与可视化分析

研究了加工过程数据采集方法，并对加工工况进行了时域和空间离散，引入体元模型分别对零件空间和加工过程信号进行细分和标记，采用短时域处理方法将加工过程信号表征为对应的短时域信号特征，建立单位体元工况和加工过程信号的知识关联，从而建立了加工过程数据与零件加工位置对应的时空映射模型。最后，以叶片粗加工为例，通过基于过程信号的时空映射模型对主轴功率进行了可视化分析，生成了功率云图，清晰定位出叶片加工中功率超差区域，对加工状态进行评判，为工艺参数优化提供依据。     

支持产品形象识别的色彩智能设计模型研究

为了解决产品色彩设计过程中的形象识别问题,进而在CAD平台上实现支持产品形象识别的色彩智能设计,在明确色彩设计领域知识的基础上,结合产品家族色彩方案库,通过层级关系结构图建立了产品形态识别数据与色彩识别数据之间的映射,构建了基于产品家族色彩方案库的色彩智能设计模型,实现了支持产品形象识别的主色驱动配色和智能色彩衍生设计。同时,初步完成了原型系统的开发,实现了系统与三维设计平台SolidWorks2006的集成,并在产品的色彩设计中进行了应用验证。     

面向多品种变批量的可重构制造系统的设计方法研究

可重构制造系统的设计目标是要确定各种零件的生产周期、各种零件之间的生产顺序与加工各种零件所用的组态。建立了各生产周期成本模型、重构成本模型与全生产周期成本模型。由各种零件的批量确定加工各种零件的标准生产周期，分析系统成本冗余，得到了多组偏差生产周期，求出了各种生产周期下各种零件之间所有生产排序的K-优组态路径。通过比较所求得的组态路径，可以获得一条最优与多条次优组态路径。用案例验证了所提出的方法。     

PDM环境下基于设计重用的零件族管理系统

通过构造零、部件模型 ,实现变型设计 ,在此基础上 ,研究了零件族管理系统与CAD系统的集成 ,使零、部件能够直接在CAD系统的装配环境下打开 ,支持产品的设计。     

基于shapelets时间序列的多源迁移学习滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障诊断在工程实际中故障数据稀缺的问题,提出一种基于shapelets时间序列的多源迁移学习滚动轴承故障诊断方法。首先利用典型故障信息丰富、标记样本充足的滚动轴承数据构建多源域数据集,使用不同源域的数据对源域特征提取器与分类器进行预训练;然后利用基于动态时间规整的shapelets学习算法提取源域与目标域的shapelets作为判别结构,通过度量判别结构优化源域数据,对源域网络进行微调以得到诊断模型;最后根据每个源域与目标域的shapelets之间的差异,利用自适应域权重对各分类器的结果进行聚合得出诊断结果。实验结果表明,该方法在小样本与强噪声的情况下具有较高的故障诊断准确率。