产品可拓配置变型与进化设计技术研究

论文题目: 产品可拓配置变型与进化设计技术研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 楼健人

导师: 谭建荣

关键词: 功能需求,生产需求,需求驱动,模块化,相似性,可重用性,产品族,配置,变型,产品设计,客户群,模糊,可拓,结构单元

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 制造业面临市场需求的巨大变化。企业能否适应这一变化，很重要的一点就要看生产的产品能否满足客户的个性化需求。通过对产品功能需求的描述、需求分析，本文提出了产品可拓配置变型与进化设计方法与技术体系，系统地研究了产品功能需求驱动的建模方法，运用相似理论、可拓理论等，提出了面向产品配置变型的可拓产品族模型，实现产品可拓变型设计。全文体现了以功能需求为产品设计的源头和归结。本文提出的方法得到了应用验证并取得了较好的效果。 论文主要内容包括： 第一章在阐述制造企业环境发生变化与面临问题的基础上，分析了功能需求信息建模和产品配置变型设计等关键技术，着重介绍了基于配置的变型设计、基于结构替换的变型设计、基于进化的变型设计及基于相似原理的变型设计等研究现状，提出了有待进一步研究解决的问题，给出了本文主要研究内容和论文的组织结构。 第二章讨论了功能需求在产品设计与制造中的作用，阐述了产品功能需求信息的获取和建模方法。针对目前功能需求信息获取与描述方法的不足，建立了基于WEB的产品功能需求交互模型，通过对功能需求信息的模糊表达与映射，实现了模糊框架推理与基于规则的配置推理方法。 第三章对产品设计中产品模块和产品族进行定义，分析了产品族的功能以及产品族原理和产品族结构，分析了面向配置变型的设计(DFCV)的特点。在论述了产品族模型基本理论的基础上，提出了面向配置变型的产品族动态模型。 第四章提出了产品层次配置设计方法，将配置设计分为一级准配置和二级相似配置。建立配置知识的语义网络表示，通过一级准配置获得满足功能需求的产品结构组成树，二级相似配置获得组成树的相似件。提出基于物元理论构建可拓产品族并进行可拓产品配置设计的方法，拓展了传统的产品族的覆盖范围，扩大了产品配置变型设计的应用面。 第五章提出了产品配置与进化集成的方法，以结构单元为研究对象，系统论述了结构单元的分类和特征，提出了结构单元的进化运算方法，基于单元进行变结构与进化设计，以此为基础，并将进化设计结果进行关联，实现了产品的配置与进化设计的集成。提出了一种配置产品生产成本递归算法，满足对配置方案的快速选优需要。采用模糊数学方法，

论文目录:

摘要

ABSTRACT

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 产品功能需求信息建模技术

1.2.1 功能需求信息描述

1.2.2 需求信息分析处理

1.2.3 需求价值目标实现

1.3 产品变型设计技术

1.3.1 基于配置的变型设计

1.3.2 基于人工智能的变型设计

1.3.3 基于结构替换的变型设计

1.3.4 基于进化的产品变型设计

1.3.5 基于相似原理的变型设计

1.3.6 变型设计中信息重用技术

1.4 本文的研究背景

1.5 论文内容与总体框架

1.5.1 论文研究内容

1.5.2 论文组织结构

第二章 产品功能需求信息的表达与建模

2.1 引言

2.2 产品功能需求信息获取与建模

2.2.1 功能需求信息获取

2.2.2 需求的相似性判别

2.2.3 需求的一致性检查

2.3 功能需求信息的模糊表达与模糊规则

2.3.1 功能需求信息的模糊表达

2.3.2 需求映射的模糊规则

2.4 模糊框架推理与基于需求的产品配置

2.5 产品功能需求交互模型

2.6 小结

第三章 面向配置变型的产品族动态模型

3.1 引言

3.2 产品族的基本概念

3.2.1 产品模块化

3.2.2 产品族模型

3.2.3 产品族规划

3.2.4 产品族与产品配置及产品平台

3.3 面向配置变型的产品族建模

3.3.1 定义与分类

3.3.2 DFCV的设计模式

3.3.3 DFCV与传统设计的区别

3.4 产品族动态模型的构建

3.5 小结

第四章 产品多级递进式配置和可拓配置

4.1 引言

4.2 配置规则的的知识表达

4.2.1 配置规则的定义

4.2.2 配置规则的特征

4.3 多级递进式配置设计

4.3.1 配置设计的求解策略

4.3.2 基于语义网络的一级准配置

4.3.3 基于模糊的二级相似配置

4.4 基于可拓产品族的配置

4.4.1 可拓模块变换

4.4.2 可拓产品族

4.4.3 可拓配置设计过程

4.5 小结

第五章 基于配置关联的产品变结构进化与优化

5.1 引言

5.2 结构单元的获取与分类

5.2.1 结构单元的获取

5.2.2 结构单元的分类

5.2.3 结构单元的特性

5.3 结构单元的进化运算

5.3.1 结构单元的增加进化

5.3.2 结构单元的删除进化

5.3.3 结构单元的替换进化

5.4 产品变结构进化模型动态编辑

5.4.1 产品变结构进化模型的构成

5.4.2 产品变结构进化模型重构的进化算法

5.4.3 产品变结构进化设计过程与实例

5.5 配置优化

5.6 小结

第六章 产品可拓变型设计的实现及应用

6.1 引言

6.2 功能需求的表达与建模

6.3 面向变型设计的产品族动态模型

6.4 功能需求驱动的产品层次配置

6.5 基于配置的产品变结构进化

6.6 功能需求驱动的配置优化

第七章 总结与展望

7.1 论文工作总结

7.2 进一步研究工作展望

参考文献

附录1 博士期间已发表与录用的学术论文

附录2 博士期间参加的科研项目

致谢

发布时间: 2006-11-22

参考文献

• [1].面向大批量定制的产品族进化理论与繁殖方法研究[D]. 肖刚.浙江工业大学2011
• [2].面向大批量定制的产品设计方法学研究[D]. 高飞.浙江大学2004
• [3].面向大规模定制的产品模块化若干设计方法研究[D]. 王海军.大连理工大学2005
• [4].面向批量定制的产品协同开发技术研究[D]. 陈珂.四川大学2005
• [5].面向产品族的液压机广义模块化快速设计技术[D]. 钟伟弘.天津大学2004
• [6].面向客户的产品族模型理论与方法研究[D]. 魏晓鸣.大连理工大学2006
• [7].基于Internet及MC的客户驱动定制产品设计技术研究与应用[D]. 王云霞.东南大学2005
• [8].大规模定制模式下产品绿色设计方法研究[D]. 张雷.合肥工业大学2007
• [9].面向产品族的供应链管理中若干关键技术研究[D]. 王志宏.浙江大学2006
• [10].产品族设计中的主从关联优化问题及数值计算方法研究[D]. 夏一.天津大学2012

相关论文

• [1].面向大规模定制的广义需求建模方法与实现技术的研究及应用[D]. 戴若夷.浙江大学2004
• [2].面向产品方案的形式化设计关键技术研究[D]. 纪杨建.浙江大学2003
• [3].定制产品建模关键技术研究及其在电除尘器开发中的应用[D]. 王新.浙江大学2006

标签：功能需求论文;  生产需求论文;  需求驱动论文;  模块化论文;  相似性论文;  可重用性论文;  产品族论文;  配置论文;  变型论文;  产品设计论文;  客户群论文;  模糊论文;  可拓论文;  结构单元论文;