基于遗传算法的产品族模块划分

针对大批量定制技术中的产品族模块划分问题,提出了一种基于遗传算法的模块划分方法。以产品零部件在结构和功能上的关联值为主要依据,综合分析零部件在产品生命周期不同阶段的相关性,形成零部件之间的关联矩阵;根据模块划分的原则,构造模块划分模型,并以基于0-1矩阵编码形式的遗传算法对问题进行求解。最后通过实例验证了方法的有效性。     

面向产品配置的模块划分方法

针对如何快速响应客户需求的问题,对面向产品配置的模块划分问题进行了研究.首先,通过分析客户需求和零部件间的相关性,构建了4个相关性评价准则——客户需求相关性评价准则、功能相关性评价准则、结构相关性评价准则、生命周期相关性评价准则,并提出了4种模块划分调整准则.然后,应用层次分析法确定各准则的权重系数,建立零部件相似性矩阵,并构建零部件模糊聚类树,用模糊聚类方法对零部件进行模块划分.最后,以双梁式桥式起重机桥架为例进行模块划分,验证了该方法的可行性.     

绿色设计中产品模块划分的不确定优化及GA求解

研究了绿色设计中包含不确定因素的产品模块划分问题,给出了模块划分的原则和主要步骤,论述了产品基本元件之间功能相关性、机构相关性的确定方法和模块划分的绿色度计算方法;以模块内部聚合度最大、模块之间耦合度最小和模块划分绿色度最高为目标函数,建立了产品绿色模块划分的不确定优化模型,采用“去模糊化”方法将其转化为确定性规划,然后采用遗传算法进行求解。还给出了该遗传算法的结构,应用实例说明所提出方法的可行性。     

基于功能需求的软件产品族构件化设计研究

以软件产品族为背景,以改善软件开发的效率和效果为目标,对面向软件产品族的软件开发与定制过程进行了研究;提出一种根据基于功能需求的功能相关性量化准则,根据软件系统功能元之间的相关程度从不相关到紧密依次分为5个等级,依次定义量化值为:0.1,0.3,0.5,0.7和0.9,进而对功能元两两之间的相关性根据功能相关性量化准则构建相关性矩阵,并运用聚类算法获得构件划分结果,实现构件提取;并分析了软件产品族构件化集成配置机制,提出了基于功能构件-业务构件映射机制的框架结构;最后结合证书管理信息系统进行实例分析.     

面向集群制造的开放式产品模块化技术研究

研究了开放式产品模块化在发展高效率企业集群方面的重要作用.提出了一个面向集群制造的开放式产品模块化方法.该模块化方法通过基于技术的功能—结构映射和基于设计结构矩阵(DSM)的基本结构单元聚类实现开放式产品模块化划分;通过基于量化设计结构矩阵(QDSM)的技术影响力评价实现核心模块选择.最后,以面向我国沿海注塑机企业集群的注塑机开放式模块化设计为例说明该方法的应用.     

多色集合层次结构的产品族建模及应用

为了快速从产品族模块中配置满足用户需求的产品零部件,以产品族设计为研究对象,提出了基于多色集合层次理论的产品族配置建模方法.建立产品族模型与客户需求之间的映射关系,利用推理矩阵完成产品族元素选择,实现用户需求到不同产品组合方案的推理过程,采用约束矩阵解决方案中存在功能之间以及零部件之间的冲突问题.实例验证结果表明,该建模方法简便易行,便于形式化表述,有利于产品族模块配置,满足大规模定制的快速需求.     

基于收敛-约束原理的岩质隧道初衬安全系数计算

以越岭公路岩质隧道为研究对象,构建隧道围岩与支护结构的安全系数.首先,基于围岩开挖后二次应力场的空间效应,确定隧道模型的边界条件、尺寸要求及应力条件.结合实际的隧道工程施工工艺,建立具备开挖支护功能的隧道三维数值模拟研究模型,以该模型作为研究隧道开挖与支护结构耦合分析的基础.基于数值模拟计算,分别构建围岩收敛曲线及纵向变形规律曲线.其次,建立隧道围岩与支护系统的收敛-约束图,并基于收敛-约束原理建立岩质隧道初衬安全系数求解方法.最后,通过案例分析,详细展示上述过程.结果表明该安全系数法可以量化表征围岩开挖与支护过程中的隧道安全性问题.同时,若以安全系数为量化分析指标,则能够对隧道施工工艺进行优化.     

产品专利设计知识获取方法研究

为了获得专利文献中的产品功能与结构的相关知识,提出一种基于关联规则的知识获取方法.通过提取专利文献的权利要求书中特征零部件,分析标题或摘要中的目的功能和手段功能,建立手段功能一特征零部件和目的功能一手段功能的训练集,并采用作者提出的修剪分类算法提取它们之间的关联规则,获得特征零部件-手段功能-目的功能之间关系的知识,以辅助产品的持续创新.并以冲击钻为例验证了该方法的有效性.     

面向设计的产品模块划分方法

提出了面向产品设计的模块划分方法。首先对产品子结构间的功能和结构相关性进行了分析,应用模糊树图聚类算法,探讨了模块的聚类形成过程,得到多种模块划分方案。然后,基于信息熵理论,以模块化产品设计中的横系列设计复杂度、纵系列设计复杂度和更新换代设计复杂度为优化目标,建立了面向设计的模块划分方案数学评价模型,对模糊树图法聚类得到的多个方案进行评价,从而得到最合理的模块划分方案。最后,以石材花线制品加工设备为例,验证了该方法的有效性和合理性。     

面向企业产品链的可重构模块规划技术研究

针对模块化设计方法研究中可重构模块规划和实施这一重要问题,在对产品链中所有产品的模块进行统一划分的基础上,提出了可重构模块规划和实施的方法.采用粗糙集理论进行模块需求特征属性约简及权重计算,根据相似度计算,将企业产品中的相似模块聚类为通用模块和类模块来实现可重构模块规划.然后对通用模块和类模块及其零部件按照统一的原理和结构进行参数化设计,使通用模块和类模块具有可重构性而实现其在企业不同产品中的重用.该方法在包装机企业的模块化设计中进行了应用验证,取得了较好的应用效果.     

基于广义有向图的产品功能建模方法研究

针对产品功能的结构表达及其计算机形式化问题，提出了基于广义有向图的产品功能描述及其建模方法，为实现功能模块的定量划分奠定基础。基于功能表达的信息流理论和传统图论中的有向图，以向量表示功能节点的边，以向量元素表示功能节点之间的流类型，扩展定义了广义链、广义可达性、广义邻接矩阵，进而形成广义有向图的完备概念，利用广义邻接矩阵作为产品功能结构模型的计算机形式化表达。以摩托车盘式制动器的功能建模为例说明了该方法的有效性。     

基于设计结构矩阵族的过程建模方法研究

针对产品开发过程中迭代多和协同效率低的问题，提出基于设计结构矩阵族(DSMF)的过程建模方法.基于传统的设计结构矩阵(DSM)理论，分析了基于行为、零部件和参数的DSM应用间的关系.将各类矩阵按照其拓扑关联系统地集成起来，构成DSMF，以矩阵族形式建立了DSMF模型.利用对模型中子矩阵的变换，研究了优化过程结构的策略，并用于减震器贮液筒的设计建模和优化.结果表明，与传统方法相比，该建模方法更好地描述了过程中设计行为、零部件和参数间的复杂迭代关系，建立了信息完整和层次分明的过程模型，为深入至参数层的过程结构优化提供支持.     

基于联合聚类和矩阵分解的协同过滤算法研究

提出了基于联合聚类和带正则化的迭代最小二乘法的协同过滤算法。该算法对原始矩阵进行用户-项目两个维度的联合聚类生成若干子矩阵,子矩阵的规模远小于原始评分矩阵,可有效降低预测阶段计算量,而且也缓解了数据稀疏性问题。在子矩阵中通过对传统的矩阵分解进行正则化约束来防止模型过拟合现象,并采用迭代最小二乘法进行训练分解模型,可有效缓解可扩展性。实验表明,该方法具有高效性。     

一种分析大型阵列天线散射的新方法

引入综合函数矩量法分析大型阵列天线的电磁散射问题．该方法基于求解电磁问题原型,通过对模型的几何和物理结构进行区域分解,并引入等效电流源来计入各区域之间的互耦影响,从而生成综合函数空间．与传统的阻抗矩阵分块操作相比,该方法能够进一步减少储存空间和计算时间,因此利用该方法能够在PC机上有效地分析大型阵列天线的散射问题．通过实际算例与传统矩量法相比较,单站雷达散射截面的误差小于2dB,证明了该方法的精确度和有效性．