基于非负矩阵分解的产品结构相似性判断及其应用

为了快速发现可重用产品结构,提出了基于非负矩阵分解的产品结构相似性判断方法。通过将产品结构邻接矩阵转化为邻接向量,构建包含全部结构信息的库矩阵;利用Multiplicative Updates(MU)算法对库矩阵进行非负矩阵分解,实现以低维空间向量描述的产品结构;在此基础上,通过计算低维向量的欧氏距离,可以判断产品结构之间的相似性;最后通过实例对所提出原理和方法进行了验证,结果表明,该方法比目前的相似性判断方法更高效。     

基于定制产品实例数据的产品族结构进化研究

为有效支持大规模定制生产,需要不断地进化产品族结构.为此,提出了基于定制产品实例数据的产品族结构进化思想.产品族结构进化的因素包括零件变化和结构变化,重点研究了由于零件的变化而引起的产品族结构进化问题.首先,从非数值型和数值型两个方面对零件信息进行建模,然后,判定零件实例与产品族结构中零件模型之间的相似性,剔除与产品族结构中相似的零件,从而得到新产生的零件类型.在此基础上,计算新的零件类型在定制产品中的使用数量,将满足阈值条件的零件类型确定为向产品族结构中添加的新零件模型,从而实现产品族结构向满足客户本质需求的方向进化.最后,通过某纺织机械企业的相关产品的数据信息,验证了上述原理和方法的有效性.     

装配产品变型设计建模方法及实现

针对装配产品的变型设计问题,研究了零部件的参数传递特性和关联规则,提出了纵向传递的参数传递树结构.通过引入装配变量,并组成参数传递链的节点,与参数化技术相结合,实现了一种装配环境下的产品建模和变型设计过程.最后,以剑杆织机变型设计模型为例,阐述了层次性建模、参数关联及参数传递等技术的实现.     

德国质量治理体系研究

德国质量治理体系发展日趋成熟,造就了“德国制造”即高品质的美誉,成效显著。德国质量治理体系综合文化、科技要素及其所处的国际组织角色,形成独特的法律体系、组织体系和制度体系,呈现出政企分离、独立监管、内外融贯、协同治理的应用模式。本文梳理了体系的建立、发展和构成,并通过分析各方在质量治理体系中的作用描述了德国质量治理体系架构。最后,基于该体系实践的成功经验,提出在文化引领、创新驱动、人才保障的基础上,结合“一带一路”倡议,通过国家质量基础设施（NQI）共建共享机制、法律并行机制、制度互认机制,并通过组织机构之间的开放与协同,实现内外双循环的质量治理模式,构建具有中国特色的质量治理体系。     

基于多色集合理论的机械零件加工路线方法研究

首先对箱体类零件典型加工路线进行了分析,介绍了当前箱体类零件的加工过程,接着提出了一种新的系统分析方法——多色集合理论.在分析了多色集合理论的基本思想及其相关概念的基础上,结合多色集合理论的特点,对机械零件产品加工工艺过程进行数学建模,通过建立递阶结构图,列出关系矩阵,求取零件加工方案,并结合实际经济效益选取最佳工艺路线.最后,通过具体的实例验证了此分析方法的有效性,为机械零件产品加工工艺方案的选取提供了新思路.     

零件尺寸的信息效率特性分析及其应用

针对零件尺寸在产品变型设计过程中的数据传递效用问题,从信息学的角度提出零件尺寸的信息中心性分析方法.首先根据产品组成零件之间的尺寸约束网络结构特征,分析了零件尺寸传递信息的特性以及尺寸对之间的简单路径;在此基础上构造了尺寸约束网络的信息效率模型,根据尺寸移除引起的尺寸约束网络信息效率衰减构建零件尺寸的信息中心性模型,并提出了基于尺寸信息中心性的约束解算规划方法;从入度和深度2个因素定义尺寸约束网络的复杂性模型,分析了不同尺寸约束解算顺序下尺寸约束网络的复杂性及其累积结果.实验结果表明,按照尺寸信息中心性的降序来求解尺寸约束,尺寸约束网络具有最小的复杂性,为产品变型设计过程组织与管理提供了一个新的思路.     

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。     

面向定制产品的数控程序设计

为快速得到产品变型后的数控加工程序,研究了面向定制产品的数控程序设计原理,提出了在产品变型主模型的基础上,建立数字控制程序主模板的数控程序设计方法。为了建立数字控制程序主模板,分析和定义了定制产品的加工特征,并设计了数字控制子程序库;在此基础上,设计了数字控制程序主模板原型;通过数字控制程序生成过程对数据进行了分析、计算和处理,得到了定制产品的数控加工程序。另外,将事物特性表与数字控制程序主模板相结合,实现了数控程序的变型设计。最后,用实例验证了上述原理和方法,结果表明该方法能够实现定制产品开发过程下游的变型响应,有效地支持大规模定制生产。     

基于贝叶斯方法的尺寸变化概率分配及其在产品变型设计中的应用

基于大规模定制生产对产品组成零件的分类,定义了不同类型零件之间的尺寸约束满足优先级,提出了通过转移/延迟零件尺寸变化需求来提高产品变型体中零件重用水平的变型设计策略,分析了零件重用引起的尺寸冲突形式。针对零件尺寸变化转移/延迟问题,给出了零件尺寸之间的变化概率矩阵,提出了基于贝叶斯方法的尺寸变化概率分配模型,可以将尺寸变化需求集中到少数零件对象上以实现重用。在此基础上,给出了基于尺寸变化转移/延迟的混合多模型产品变型设计过程模型。最后,通过一个案例进行了验证,结果表明：通过将尺寸冲突转移、延迟,并根据零件分类动态分配尺寸变化概率,可有效提高定制产品中零件资源的重用水平。     

大规模定制与变化性研究

为有效地实施大规模定制生产,研究了变化性与多样性的关系模型,提出了产品结构变化性和制造结构变化性的内涵.基于产品族模型,从种类、使用数量、重用次数和产品产量四个因素出发,构建了衡量产品族变化性的指数体系,包括零件指数和制造工序指数.通过对指数体系进行参数化分析,得到与大规模定制基本原理相一致的结论,证明了变化性指数体系的有效性.采用这个指数体系,可以对产品族结构设计进行评价和管理,支持面向大规模定制的产品开发设计过程.