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.     

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.     

基于可拓逻辑的产品族可配置规划研究

为更好地处理产品族可配置规划大量带有矛盾前提的知识,通过顾客需求获取、可拓变换和可拓聚类等方法来解决配置需求动态增加、配置阈值确定和冲突消解等三个问题,提出了基于可拓逻辑的产品族可配置规划模型.首先通过共轭分析法得到需求基元,建立需求与产品族结构特征之间的映射关系,利用町拓规则推理,从定性角度得到能够满足顾客需求的一系列产品.然后在需求基元图中,应用变换矩阵对需求基元加以变换,由顾客根据变换结果再次输出需求基元,与最初需求基元计算相容度,利用改进的遗传算法动态取得配置阈值来判断变换的可行性.最后,利用可拓聚类和聚类图理论实现产品族内部的稳定模块和可变模块的划分.该方法已应用于冰箱原型系统设计.     

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.     

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。     

性能传导知识挖掘配置设计系统

为实现计算机支持下产品的快速响应设计,提高产品开发效率,开发出了一种性能传导知识挖掘配置设计系统.该系统主要分为产品需求实例管理、产品配置设计过程管理、产品配置设计知识管理、产品配置方案管理4个功能模块,通过将客户的模糊性能需求转化为需求信息物元,在实例库中进行相似实例检索,构建关联函数,对检索到的不满足要求的最相似实例进行了拓展分析和可拓变换,消除了目标实例和条件实例之间的矛盾.通过设定阈值提取传导特征和传导对象,比较了相似实例变换前后性能特征数据获取主动变换对于传导特征的影响程度,通过可拓分类获取了传导变换引起的质变、量变知识.最后,以大型螺杆空压机为例,验证了该系统的有效性.研究结果表明,通过挖掘配置设计过程中的传导知识,对于提高产品配置准确性和产品开发效率有重要意义.     

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.     

基于需求驱动的性能冲突可拓传导变换协调方法

为解决性能需求满足与工程特性实现的冲突协调问题,提出一种基于可拓传导变换的冲突协调方法.首先划分客户群并构建对应产品需求集,生成需求层次化结构模型.应用质量功能配置方法将需求映射为工程特性,获取工程特性冲突强弱关系;分析工程特性实现与零部件构成的关联性,建立零部件传导链.结合可拓形式化建模方法,构建冲突要素基元模型、传导矛盾网以及传导矛盾环,生成工程特性和零部件的冲突模型.通过可拓逻辑推理获取基础变换信息库,给出冲突问题的协调算法和流程.以螺杆空压机为例进行了整机噪声性能优化与结构的冲突协调,并在解决螺杆空压机运行时的强噪声问题方面验证了所提方法的有效性.     

面向DFMC的产品配置设计技术研究

产品配置设计是实现大批量定制的关键技术之一。建立了从客户需求到产品结构的过程式层次描述模型，在客户需求相似性判别基础上，基于产品配置规则与约束，实现了基于历史信息的产品配置方法。该方法根据客户的需求，可方便地配置出相应的个性化产品，满足大批量定制生产的要求。     

基于产品性能词典的评论数据驱动客户需求模型研究

利用数据驱动手段快速准确地从客户行为数据中获取客户需求信息是产品开发中亟待解决的问题,为此对客户需求模型进行研究,提出了评论数据驱动下客户需求建模的方法。首先,针对基于主题聚类的评论分析中主题数目不易确定的问题,提出了产品性能词典,用以确定聚类主题,对TF-IDF方法进行了改进,用于词典创建,并基于产品性能词典完成了客户需求挖掘。其次,针对现有产品评论研究缺乏需求分析过程的问题,提出基于产品评论数据的Kano分析方法,在此基础上引入物元表示法对客户需求模型进行量化表达。最后通过实例研究验证了所提方法的可行性与有效性。     

产品评论数据驱动的质量功能展开客户需求挖掘

针对现有质量功能展开(QFD)客户需求及其权重研究所含主观因素较多,从而造成QFD分析结果客观性较差的问题,提出一种产品评论数据驱动的QFD客户需求挖掘方法.首先提出了基于关注度隐含狄利克雷分布模型完成主题提取,利用Word2Vec相似度匹配形成客户需求集合.然后基于发明问题的解决理论(TRIZ)的需求映射模型,形成了...     

产品族谱系的配置方法研究

由于单一拓扑空间内的产品配置建模和求解均较复杂,提出了一种通过配置空间规划构筑产品族谱系,实现优化配置的方法。在剖析客户群需求共性和产品模块的分类聚合特性的基础上,给出了产品族谱系的概念表示和建模方法,以及基于产品族谱系模型对客户需求和约束进行分类求解的方法。阐述了通过谱系定位、关键配置、功能配置和个性配置4个阶段分步实现产品配置生成的过程。最后,以台式电脑为例,说明了该配置方法的有效性。     

Customer-driven product configuration optimization for assemble-to-order manufacturing enterprises

Configuration design has been recognized as an effective means to implement mass customization. Traditional configuration technologies mostly focus on practices from an engineering perspective on the basis of constraint and experience, yet leave the customer’s viewpoints intact. In this paper, a new optimization approach for customer-driven product configuration is proposed. Configuration space is firstly established as the foundation for targeting diversity of customer needs and utility function is then employed to model and measure customer preference. Subsequently, a mathematic model that maximizes the ratio between overall utility and cost from both perspectives of customers and manufacturers is formulated, and a genetic algorithm is adopted to solve the combinatory optimization problem wherein the nested encoding scheme and multiple constraints handling are incorporated to improve the performance of configuration solving. A case study of a notebook computer is reported to demonstrate that the proposed approach provides an effective means for ATO manufacturing enterprises to deliver the optimal configuration solution.     

Applying CBR to machine tool product configuration design oriented to customer requirements

Product customization is a trend in the current market-oriented manufacturing environment. However, deduction from customer requirements to design results and evaluation of design alternatives are still heavily reliant on the designer’s experience and knowledge. To solve the problem of fuzziness and uncertainty of customer requirements in product configuration, an analysis method based on the grey rough model is presented. The customer requirements can be converted into technical characteristics effectively. In addition, an optimization decision model for product planning is established to help the enterprises select the key technical characteristics under the constraints of cost and time to serve the customer to maximal satisfaction. A new case retrieval approach that combines the self-organizing map and fuzzy similarity priority ratio method is proposed in case-based design. The self-organizing map can reduce the retrieval range and increase the retrieval efficiency, and the fuzzy similarity priority ratio method can evaluate the similarity of cases comprehensively. To ensure that the final case has the best overall performance, an evaluation method of similar cases based on grey correlation analysis is proposed to evaluate similar cases to select the most suitable case. Furthermore, a computer-aided system is developed using MATLAB GUI to assist the product configuration design. The actual example and result on an ETC series machine tool product show that the proposed method is effective, rapid and accurate in the process of product configuration. The proposed methodology provides a detailed instruction for the product configuration design oriented to customer requirements.     

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。     

基于兴趣取向模型的个性化定制研究

为使定制产品更加贴近客户真实的个性需求,并使系统具有对产品配置进行评估和辅助决策的功能,建立了一种基于产品性能的兴趣取向定制模型,引入了零件性能指数和产品性能矩阵对性能进行量化。使用层次分析法和矩阵理论,设计了求解与兴趣需求对应的工程配置集合的方法,并提出了穷举遍历、贡献度淘汰和需求相似3种系统的产品配置生成算法。以不同兴趣需求下两种自行车产品性能优劣对比分析为例,通过综合性能指数的计算验证了模型的正确性。