论文题目: 基于Internet及MC的客户驱动定制产品设计技术研究与应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械制造及其自动化
作者: 王云霞
导师: 易红
关键词: 大规模定制,产品族,产品平台,可调因子,质量功能配置,层次分析法,相容决策支持问题,基于实例的推理,成本估算
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在综合分析面向大规模定制的产品族设计方法的基础上,对面向大规模定制的产品族设计方法所涉及的关键技术、体系结构及实现方法等进行了研究,在此基础上以MK2110系列内圆磨床为应用对象,开发了基于Internet的客户驱动的定制产品设计系统。论文的主要研究内容及成果如下:(1)分析现有的产品族设计方法的特点及存在的不足,在此基础上对基于模块化产品族设计方法和基于可调节因子的产品族设计方法的实现及关键技术进行了研究,并提出了基于可调节模块化产品族设计方法。该方法的基本思想是充分利用模块化设计和可调节因子设计的设计理念,在汲取两者精华的同时使设计方法简单化。在将产品划分为公共部件和个性化模块的基础上,对组成产品族的所有产品的设计参数进行分析计算,确定公共平台变量和可调因子,通过改变可调因子的取值和替换、移除个性化模块来实现产品族中产品的变化。(2)在进行产品族设计和建模过程中,将相容决策支持问题CDSP与质量功能配置、层次分析法等技术方法相结合,提出了产品族设计的数学模型并进行求解,最终建立了产品族的功能模型、原理模型与结构模型并确定三者之间的映射关系。(3)针对现有的产品定制系统的缺陷与不足,提出了基于Internet的客户驱动的产品定制系统,将系统分为规划、设计和评价三部分。对原型系统的框架结构、网络结构和技术体系结构等不同方面进行了详细研究。在此基础上,依据变型设计思想,并利用基于实例的推理技术、Socket通信技术以及SolidWorks API二次开发技术等实现了产品的快速定制。(4)提出了基于产品族结构树的定制产品成本估算方法。根据产品族和定制产品的特点将产品的成本划分为公共零部件成本和个性化零部件成本,并进一步将个性化零部件划分为外协件、标准件、相似件和新零件,对不同性质的零件采用不同的成本估算方法(如基于特征的方法、指数平滑法和模糊数学法等),着重对相似件、新零件的成本以及装配成本进行了研究,最终实现了基于产品族结构树的定制产品的成本估算。(5)在上述研究理论的基础上,以内圆磨床为例,实现了基于Internet的内圆磨床产品定制系统,将产品族建模、定制产品实现和成本估算三者有机的结合。系统充分考虑到顾客的需求,并真正实现了让顾客参与到产品的设计中来。能够为客户提供基于网络的产品浏览、产品定制、订单管理等功能,并将定制产品的三维模型提供给客户,充分验证了基于Internet的客户驱动定制产品设计技术的可行性与正确性。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 大规模定制的产生与发展
1.2 大规模定制的特点及分类
1.3 实现大规模定制生产的相关技术
1.4 大规模定制设计的实施
1.5 国内外研究现状
1.5.1 国外研究现状
1.5.2 国内研究情况
1.5.3 大规模定制研究存在的问题及发展方向
1.6 课题研究意义
1.7 本文主要研究内容
第二章 产品定制设计系统体系结构的研究
2.1 系统的功能需求
2.2 系统的设计原则
2.3 定制系统的理论基础
2.3.1 产品族
2.3.2 产品族设计方法
2.3.2.1 基于模块化的产品族设计
2.3.2.2 基于可调节因子的产品族设计
2.3.2.3 两种设计方法的比较
2.4 面向MC 的产品定制设计系统实现流程
2.5 系统体系结构
2.5.1 功能结构
2.5.2 网络拓扑结构
2.5.3 框架体系结构
2.5.4 技术体系结构
2.6 定制系统的工作流程
2.7 定制系统的关键技术与支撑技术
2.8 小结
第三章 产品族建模技术的研究
3.1 产品族建模技术的现状及存在的问题
3.2 可调节模块化产品族设计方法的实现
3.3 产品族规划过程
3.3.1 市场细分网格和客户需求调查
3.3.2 客户需求到产品设计信息的转换
3.3.2.1 质量功能配置QFD
3.3.2.2 层次分析法AHP 在QFD 中的应用
3.3.2.3 应用实例
3.4 产品族求解过程
3.4.1 个性化模块的建立
3.4.2 可调节因子的求解
3.4.3 应用实例
3.5 产品族模型的表达
3.5.1 BOM 表与事物特性表
3.5.2 产品族模型之间的映射
3.6 本章小结
第四章 定制产品实现技术的研究
4.1 产品定制系统的现状及存在的问题
4.2 定制产品的实现过程
4.3 变型设计在定制系统中的应用
4.3.1 变型设计在定制系统中的特点
4.3.2 变型设计的实现流程
4.4 产品族零部件建模过程
4.4.1 零部件建模过程
4.4.2 设计约束问题
4.4.3 产品装配顺序的可装配性评价
4.5 实现基于Internet 定制系统变型设计的关键技术
4.5.1 基于实例的推理技术
4.5.1.1 基于实例的推理技术的定义与特点
4.5.1.2 CBR 的求解过程
4.5.1.3 具体算法与流程
4.5.1.4 算例
4.5.2 三维参数化CAD 设计技术
4.5.3 Socket 通信技术
4.6 定制产品的订单业务流程
4.7 本章小结
第五章 定制产品成本估算方法
5.1 成本估算方法
5.2 基于产品族结构树的产品成本估算法
5.3 面向大规模定制的产品成本控制措施
5.4 本章小结
第六章 原型系统的实现
6.1 系统的研究意义
6.2 内圆磨床产品族模型实现过程
6.3 系统开发环境
6.4 原型系统的实施过程
6.4.1 普通用户实施产品定制过程
6.4.2 管理员系统管理过程
6.5 系统的数据结构
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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