尺寸约束冲突延迟方法及其在变型设计中的应用

针对产品变型设计过程中零件实例重用引起的尺寸约束冲突,提出尺寸变化需求在入度尺寸之间分配的冲突延迟方法。分析了产品多样化与参数化变型实现模式,提出零件主模型重用和零件实例重用相结合的产品变型设计方法。分析了零件实例重用引起的尺寸约束冲突形式,构建了五元组的尺寸约束网络图,定义了尺寸之间的变化概率矩阵,在此基础上给出尺寸变化需求转移、延迟策略,设计了基于启发函数的尺寸变化概率分配模型,并以零件为对象构建了尺寸冲突决策模型,将变型设计需求快速聚集到少数零件对象上。通过一个实例对上述原理和方法进行了验证。     

摩擦系数测试仪可靠性分析方法

针对测试仪器产品的可靠性分析问题,基于试验数据较少的客观事实,提出了基于可靠性单元法的整机产品可靠性分析方法。首先,提出了稳态可用度和可靠度作为仪器产品的可靠性主要指标,在此基础上,研究了单一性维修情况下的可靠性单元模型及其组合结构,并分析了不同逻辑结构下可靠性指标的数学模型。进一步地,提出了基于功能结构分析的仪器产品可靠性框图构建方法,并以摩擦系数测试仪为对象,分析了可靠性指标的计算方法和过程,最后,通过Matlab系统进行了演算和仿真,结果表明此方法的有效性和实用性。     

基于质量功能展开的工艺规程主模板评价

针对大规模定制产品主模型中的工艺规程主模板评价问题,提出基于质量功能展开对其质量特性进行研究的思想.分析了工艺规程主模板中的数据内容及其组织形式,定义了工艺过程状态和工艺过程.以此为基础,建立了相应的工艺过程流模型.通过引入质量值的概念,基于质量功能展开原理建立了客户需求、定制产品质量特性和工艺过程之间的关联矩阵,定义了工艺过程的质量特性模型.通过对工艺规程主模板中工艺过程的质量特性进行计算和分析,可以比较不同工艺过程对于定制产品质量的实现及其时间和成本消耗,从而为工艺规程主模板的优化提供实施依据.通过实例验证了上述过程和方法的可行性.     

基于直接进化理论的产品族结构自适应方法

为满足不断变化的产品定制需求,改善产品族结构的内容及组织形式,基于发明问题解决理论及其直接进化理论,分析得到了产品族结构动态演化的依据,提出了基于定制产品数据的自适应过程,并采用增加资源包含量的技术进化模式,指导实施产品族结构的自适应过程。首先,通过零件模型聚集和零件模型浓缩的方法,将定制过程中产生的新的零件模型向产品族结构添加,增加产品族结构的有效性。然后,基于零件的使用状态信息,对产品族结构中的零件模型进行重新组合,提高了产品族结构的合理性。从功能特征层面,定义了产品族结构自适应过程启动的判定依据。最后,以纺织机械产品族结构数据为例,对上述原理和方法进行了验证,得到了与企业产品发展和规划比较一致的结果。     

装配产品的变型设计研究

针对装配产品变型设计过程中的尺寸约束问题，提出了装配产品中零件的信息模型.研究了装配产品变型设计的基本原理，根据装配产品构成零件之间的配合关系类型，定义了一组基本的约束集，建立了反映各个约束集中构成零件之间关联关系的尺寸关系模型，与事物特性表技术相结合，实现了装配产品从上至下的变型设计过程，并以装配产品承载轮系为对象进行了验证.结果表明，零件信息模型和装配产品构成零件之间的尺寸关系模型满足变型设计过程中尺寸传递的需求，可以支持装配产品的变型设计.     

面向主导客户的大规模定制产品开放式创新方法

为了更好地满足客户的个性化需求,本文研究了大规模定制产品创新开发模式,提出了适合中小企业的面向主导客户的大规模定制产品开放式创新设计方法。首先,基于主导客户设计的产品实例,运用实验设计方法产生一组产品实例设计方案,并通过回归分析得到产品设计参数之间的函数关系,然后,通过内插值法派生出多个产品实例,基于可视化和仿真技术提出了产品实例的族划分方法,即根据极大值分布情况确定族的个数,并从质量损失的角度给出各个族对应的参数值域,最终得到合理、有效的产品族模型信息,最后,通过实例对上述原理和方法进行了验证。     

面向MC综合变型的产品族模型及其建模

为了提高定制产品的生产效率。研究了一种基于变型设计的集成产品开发过程,提出了支持定制产品设计与制造过程变型的产品族及其数据模型,包括结构数据和模型数据。为了构建产品族模型,提出了构件单元的概念,并研究了构件单元的定义及其建模方法和过程。通过构件单元之间的组合和嵌套。可以方便地构建产品族模型,最后给出了一个产品族模型实例,并将其应用于大规模定制生产实践。结果表明基于构件单元可以方便地构建产品族模型,且有利于产品族数据的组织和管理。     

基于活动定义的机械产品变型设计过程研究及其应用

为了在产品变型设计过程中有效重用各类零件资源,提出从设计活动的角度对机械产品变型设计过程进行建模,并给出了变型设计过程建模的框架结构。首先,基于大规模定制生产对零件的分类分析了不同类型零件的变型设计模式,并在零件结构参数层构建了零件之间的尺寸约束关系网络图;接着,给出了三元组的变型设计活动定义,以此为基础构建了变型设计活动的逻辑结构模型;然后,从活动和零件两个不同的层次,定义了机械产品变型设计过程的配置规则,由此可以派生出不同定制产品的变型设计过程,实现对不同类型零件资源的重用;最后,通过实例进行了验证。     

产品变型主模型的参数标定与容差划分方法

为了提高变型设计结果的有效性,提出对变型设计主模型中的参数进行标定与容差划分的思想。针对参数标定问题,通过构建定制产品相关的质量特性指标及其综合模型,并基于定制产品实例数据得到的关键参数取值区间作为约束条件,运用多目标优化的遗传算法,计算得到使综合指标取值最佳的参数标定值。针对容差划分问题,基于田口式三步设计方法,分析参数变化造成的产品成本损失以及性能偏移,在综合指标允许的范围内,得到参数允许的容差区间。通过参数标定和容差划分,使得基于产品变型设计主模型派生得到的定制产品实例都能满足质量特性指标的需求,从而提高成功派生变型设计实例的比率。最后,通过一个实例对上述原理和方法进行验证。