性能需求驱动的产品细分结构主动推送设计

针对现代机电产品结构越来越复杂,产品设计中已有结构设计资源的可重用性和调用效率低下等情况,提出性能需求驱动的产品细分结构主动推送设计技术.研究性能需求到设计结构的映射方法,以商空间理论描述产品结构视图,通过相似特征匹配实现性能需求到产品结构的映射转化.建立复杂产品细分结构模型,从零部件局部结构粒度上对结构设计知识及过程进行重用.利用改进的解释结构模型(ISM)建立细分结构关联约束矩阵和约束网络,通过设计性能捕捉模型,实现基于网络联动的细分结构主动推送设计.开发了液压机细分结构主动推送设计系统,结果验证了性能驱动的复杂产品细分结构主动推送设计技术.     

基于模糊物理规划与互反馈的产品工艺方案绿色性分析

针对绿色工艺决策中合理且有实际物理意义的目标权重难以确定的问题,提出基于决策者主观偏好和决策信息互反馈的产品工艺方案绿色性分析技术。通过对用户层、满意偏好捕获层、方案决策层、方案评估层与候选方案层的分解细化,实现了工艺方案绿色性分析的多层架构。运用模糊集理论对决策模糊知识进行处理,依据捕获的决策目标偏好建立反映决策者主观信息的偏好函数,搭建模糊语境下绿色满意工艺方案的物理规划决策模型。通过决策者与工艺方案间的满意信息互反馈,实现基于模糊物理规划与互反馈的工艺方案绿色满意度决策。结合某汽车零部件工艺方案的绿色性分析对所述方法进行了说明和验证。结果表明,该方法可以有效避免决策目标权重确定的局限性,提高决策满意度。     

面向绿色制造的加工工艺参数决策方法及应用

通过构建绿色制造过程灰色模型,将工艺参数优化过程转化为多属性目标决策过程。运用模糊集理论对绿色制造评估专家不确定、不准确的模糊知识进行处理,提出采用决策试验与评价实验室(Decision making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)方法建立绿色工艺评估指标的直接影响关联矩阵和综合影响矩阵,获得各评估指标的原因度和中心度,进而分析绿色工艺评估指标间的关联性,并依据影响程度进行权重大小分配。在考虑群体效益最大化与个体遗憾最小化的前提下,运用DEMATEL-VIKOR理论进行绿色工艺参数决策,获得考虑决策者主观偏好的绿色工艺参数或折中工艺参数集,并确定最优绿色工艺参数的调控优先次序。最后,结合某电火花制造过程绿色工艺参数的决策对所述方法进行了说明和验证。     

基于泛逻辑推理的复杂产品融合绿色性分析的设计方案评价技术

为了更准确地支持复杂产品的方案评价并综合考虑产品的绿色特性,研究了基于泛逻辑推理的复杂产品融合绿色性分析的方案评价技术.用功能与或树及匹配命题集的形式实现了复杂产品方案的命题表达,并采用各独立匹配命题分别评价再整体集成的方法,细化了评价过程.将产品性能指标分为功能性评价指标和绿色性评价指标,以各独立匹配命题为单位,采用模糊综合评判的方法分别进行评估.利用泛逻辑学中建立的命题自相关性和互相关性对命题真值的影响模型将两者有效结合,同时充分考虑各独立方案之间的集成特性,运用复合命题的泛逻辑推理方法实现整体方案的评价.以自动化焊接中心的方案评价为例,验证了方法的可行性.     

面向低碳化设计的复杂装备碳排放分层递阶模型

为支持复杂装备的低碳化设计，分析了复杂装备生产过程中的碳排放环节，提出了这类碳排放的描述方法。通过追踪零部件各生产环节中的碳排放，用基础零部件的工艺过程信息来描述其碳排放信息，构建了面向生产过程的基础碳排放库。利用功能分解树映射结构形成产品结构的分层递阶划分，并通过结构的逐层搭建及碳排放信息的逐层提取，自底向上地构建了产品的碳排放分层递阶模型。重点分析了该模型在锻压机设计中的应用，搭建了锻压机低碳化设计平台，通过对产品的碳排放分层描述，准确定位各层高碳排零部件，为低碳优化设计提供实际指导。     

性能需求驱动的产品细分结构主动推送设计

针对现代机电产品结构越来越复杂,产品设计中已有结构设计资源的可重用性和调用效率低下等情况,提出性能需求驱动的产品细分结构主动推送设计技术.研究性能需求到设计结构的映射方法,以商空间理论描述产品结构视图,通过相似特征匹配实现性能需求到产品结构的映射转化.建立复杂产品细分结构模型,从零部件局部结构粒度上对结构设计知识及过程进行重用.利用改进的解释结构模型(ISM)建立细分结构关联约束矩阵和约束网络,通过设计性能捕捉模型,实现基于网络联动的细分结构主动推送设计.开发了液压机细分结构主动推送设计系统,结果验证了性能驱动的复杂产品细分结构主动推送设计技术.     

基于IDEF的分层递阶工艺成熟度建模技术及应用

根据产品开发过程中存在的产品设计和工艺设计并行性,以及产品设计信息由粗渐细的递进规律,将产品工艺设计过程划分为概要工艺层、初步工艺层、详细工艺层和改进工艺层.利用集成定义建模理论对各层主要工艺活动进行建模,构建出四梯级的分层递阶工艺成熟度模型.针对概要工艺层的信息粗粒度,提出基于主要产品特征的成熟度评估,而对于信息细粒度的工艺改进层,则采用工艺失效知识进行工艺成熟度评估.所提方法在某汽车零配件产品工艺设计中得到应用验证,有助于工艺设计阶段的前移和制造可靠性的提高.     

模糊语境下的复杂系统关联FMEA方法

针对传统失效模式及效果分析(FMEA)技术在模糊语境应用中存在的缺陷,提出一种可考虑模糊语境和失效模式关联性的模糊关联FMEA方法.运用模糊集理论量化产品或系统失效评估中的专家经验和语言的模糊信息,通过模糊改进的逼近于理想解排序技术(TOPSIS),得到各种失效模式的影响强度.利用决策试验与评价实验室(DEMATEL)理论,构建失效模式直接影响关联图,获得失效模式综合影响矩阵,计算得到每种失效模式的原因度,开展复杂系统的模糊关联失效风险评估.采用该方法对某离心泵系统进行安全性分析,并与传统风险优先数(RPN)法和模糊FMEA法的分析结果进行比较.结果表明,采用该方法可以提高分析的可靠性．     

基于耦合强度设计结构矩阵的复杂产品配置模型优化及应用

针对复杂产品内部结构耦合性强、配置设计求解效率和准确性低的问题,提出基于耦合强度设计结构矩阵的复杂产品配置模型优化技术。定义了产品配置结构体,基于结构体之间的父子逻辑关系和约束关系,对配置模型进行耦合分析,并对结构体间的耦合关系进行量化。通过映射得到配置模型耦合强度设计结构矩阵,对其进行分解变换并给出的聚合强度指数函数进行判定,得到结构体聚合集。采用基于净供给度解耦算法撕裂聚合集,重组配置结构体,优化配置模型。该技术在高档数控机床配置设计中得到了应用与验证,提高了数控机床的配置效率与准确性。