基于公理设计和设计关联矩阵的产品平台设计新方法

产品平台是产品族设计的核心内容,合理地构建产品平台是提高产品设计可适应能力的关键。以公理设计为指导框架,以功能需求分析为出发点,提出一种产品平台设计新方法。该方法借鉴Kano模型,从用户需求的角度,将产品功能要求分为基本功能要求、期望功能要求和附加功能要求;基于公理设计原理,将产品功能要求映射为产品设计参数,建立设计矩阵;通过分析设计参数与各类功能要求之间的影响,构建产品设计关联矩阵,利用可拓聚类算法对设计关联矩阵进行聚类运算,将实现产品族基本功能要求的模块定义为公用模块;在此基础上,通过分析设计参数的灵敏度来选择公共平台参数,利用聚类分析以规划它们在产品平台中的共享策略。通过电力液压块式制动器产品族的平台设计实例,验证了该方法的有效性和可行性。     

重型机械产品快速设计策略

分析了重型机械产品开发设计现状,结合企业信息化的实践,提出和实践了四个快速设计策略:"开发"与"设计"适度分离,加强开发;建构产品平台,推进模块化变型设计;基于PLM(产品全生命周期管理)的知识重用;基于PLM的协同设计.通过这些策略的实践,不仅实现了快速设计,而且规范了产品设计,降低产品成本.     

产品集成设计开发平台的研制

产品集成设计与开发是企业实现产品快速设计的重要手段保障,本文研究了产品集成设计开发平台的构成与体系结构,提出了基于产品数据管理系统(PDM)的实现方法论,针对色纯会聚磁组件(PCM)开发了其集成设计平台,介绍了集成设计平台的基本构成和功能,并给出了具体的应用实例。     

面向平台创新的阀门产品快速设计流程研究

为解决大型阀门产品的快速设计问题,基于大规模定制的设计特点,提出了一个基于产品平台的快速设计流程模型.阐述了大型阀门产品设计的实现过程,重点解决阀门产品平台设计、阀门配置模型设计和配置资源库的建立等问题.从平台创新的特点出发,基于功能基和模块化分析,建立了三偏碟阀产品族子集的功能结构视图和配置模型.最后,给出了原型系统实现的功能和具体应用实例.     

面向产品平台的参数化设计方法研究

以寻求适合产品平台的参数化设计方法为目标,探讨了传统参数化设计方法的不足,分析了面向产品平台的参数化设计的基本功能;提出参数化设计资源的概念,建立了基于.NET Frameworks的面向产品平台的参数化设计模型.该模型支持网络化协同设计;引入动态的产品结构树多视图浏览,实现对资源的有序管理;采用.NET对AutoCAD进行二次开发,将绘图程序封装成DLL文件,方便在网络传输与共享,实现参数化尺寸驱动.该方法应用于浙江某起重机厂的产品平台中,取得较好效果.     

面向大规模定制设计的并行设计方法研究及应用

针对大规模定制设计的特点,提出了基于参数化CAD和PDM系统的并行设计平台框架,探讨了基于该平台进行产品变型式并行设计的流程和方法。应用表明,该方法可较好地解决变型产品设计过程中的产品数据重用问题。     

客车座椅造型快速设计研究

为应对产品多样化、瞬变性的市场需求,缩短设计周期和提高设计成功率,通过对快速设计理论中模块化技术的研究,以客车乘客座椅造型设计为例,结合用户需求、人机尺寸、产品结构、色彩及材质等设计约束条件的分析,提出了基于同一产品平台的系列产品快速造型设计方法,并给出了相关的造型设计案例,为提升产品造型设计效率,提高企业设计开发质量提供参考和借鉴.     

基于公理设计的产品平台规划方法

针对目前可调节参数平台的设计过程中,人为指定公共平台参数存在的过多主观性,提出了一种基于公理设计和敏感设计结构矩阵的平台规划方法.基于公理设计推导出设计参数满足公共平台参数条件的数学模型;在设计结构矩阵的基础上提出了描述设计参数之间以及设计参数与功能要求之间动态敏感关系的敏感设计结构矩阵,由此识别出公共平台参数和可调节平台参数,并通过非支配排序遗传算法合理确定平台参数优化配置解.通过自动打孔装订机产品族的平台设计实例,验证了该方法的有效性.     

基于同异比值的产品族绿色模块化设计

现代产品由大规模生产向大规模定制转变、同时社会对资源环境也提出了更高的要求,在此基础上提出了产品族绿色设计.而模块化设计以及产品平台设计是产品族设计的方法与手段,也是文中采用的研究方法.在对现有的产品族设计、模块化设计的一般方法进行了归纳总结,通过对已有产品的分析,能够量化描述产品族,同时利用这个量化进一步得到产品族的模块化,以提高产品族的共性及绿色属性.     

基于公理设计的产品平台设计方法

产品平台设计是实现大规模定制生产的关键技术,以产品平台为核心,通过添加、删除或修改个性化模块满足不同客户需求对产品的要求。应用公理设计的功能独立性分析框架,从客户需求出发同时进行功能－物理结构间的“之字形”映射变换,建立相对独立的功能等级结构树;通过分析完整设计矩阵明确功能之间的影响关系,将存在影响的功能结构组成模块并根据功能结构和客户需求的实现关系确定产品功能平台;在保证功能独立的前提下,以设计参数的物理集成和分离原则为依据,建立通用的产品平台物理结构。以合作企业的蝶阀产品为实例,建立其通用的产品平台,实现快速响应市场的设计开发。     

基于UG平台轮毂参数化设计及管理系统研究

轮毂参数化设计及管理系统的开发实现可以大大提升轮毂的设计方法,缩短设计开发周期。论文以轮毂产品为基础,以UG为开发平台,深入研究了轮毂参数化设计,以及UG平台上模型库管理系统的实现方法,利用UG/Open、MFC和ODBC技术,开发出内嵌于UG平台的轮毂参数化设计及管理系统。     

网络化制造平台的参数化协同设计系统研究

在ASP网络化制造平台上开发出参数化协同设计系统。基于系统,设计人员可异地同步或异步完成产品的协同设计及对产品的快速参数化设计,从而快速响应变化市场需求,实现企业产品开发中的协同设计,缩短开发时间;同时减少产品快速开发中的大量重复性工作,提高开发效率,降低成本。分析了系统总体结构,对实现系统的CAD软件参数化驱动二次开发、数据信息传递、数据库的组织与通信等关键技术进行了阐述,对产品开发设计流程进行了说明;以冲压模参数化设计为例,通过不同用户基于网络实现了产品协同设计过程中对零部件的高效快速设计与装配修改以及对网络信息资源的共享、产品的可视化服务。     

自行式高空作业平台工业设计研究

以北京京城重工机械有限责任公司产品GTBZ系列高空作业车的转动平台外观造型设计为例,说明了应用计算机辅助工业设计技术,实现高空作业车外观造型设计的设计程序以及其关键技术与方法,阐述了产品结构设计与外形设计同步进行的并行设计思想,并且说明了在计算机三维环境中实现产品的模拟真实感表现的相关内容,根据产品形象设计原理及产品外观的语意学规律,完成了高空作业车的转动平台外观设计和整车的色彩设计。     

面向产品开发过程的数字化设计技术研究

在分析产品内涵的变化和产品开发技术的基础上，论述了企业在产品开发过程中的创新、协作和集成需求，提出了面向产品开发过程的数字化设计平台体系结构，构造了面向产品开发过程的创新设计系统。基于该体系结构，提出了既有资源的利用和系统集成方法。研究成果已在数字化设计系统开发实践中应用。     

机构系统数字化设计方法

采用国际流行的协同设计、并行工程和数字化设计与分析的先进产品制造理念，运用三维造型软件Pro／E、结构分析软件MSC．Patran、动力学分析软件MSC．ADAMS的基本功能，并对其进行了二次开发，从系统的观点去分析机械构件，改善了传统的分析与设计互相隔离的设计模式，提供了一种通用的设计开发平台，实现了机械系统的一体化设计与分析，加快了产品的设计速度，缩短了机械产品的生产周期。     

面向产品族设计的公共产品平台研究

基于公共产品平台的产品族设计是实现大批量定制的一种有效方式，我们从下述几个方面对公共产品平台的研究现状进行了分析和总结：平台开发和设计方法、平台评价方法以及平台在实践中的应用等。在此基础上分析了现有相关研究的不足或局限性，最后讨论了平台的发展趋势。     

基于公理设计和模块关联矩阵的产品族设计耦合分析

针对产品族设计耦合问题,分析比较了其与单一产品设计耦合的异同之处,提出了一种基于公理设计和模块关联矩阵的耦合分析方法。以公理设计为指导,进行功能需求分析及类型划分;分析了产品族客户需求、功能要求、设计参数和模块之间的对应关联关系,考虑适应性设计参数的影响度并将其分为两类以确定产品族的共性和差异性;从策略层面减弱产品族设计的耦合性。从操作层面的角度,根据设计参数零部件间的综合关联关系,通过聚类重构生成几个相互之间具有较小依赖度的模块,分析设计参数间的变更传播关系,建立产品族模块关联矩阵;从模块内部的耦合和模块之间的耦合两方面探讨了关联特性。最后通过电力液压盘式制动器实例阐述了产品族设计耦合分析过程。     

基于功能模块的协同设计系统研究与应用

分析提高产品设计效率的方法,提出计算机协同设计的方案。重点研究了协同设计功能要求、总体方案,产品管理、事例管理、冲突约束等关键技术,开发的协同设计工作系统为德阳重装企业提供了新的工作平台,缩短产品开发周期,取得了良好的经济效益。     

基于协同设计的虚拟项目管理系统

分析了虚拟项目管理在计算机产品协同设计系统中的特殊应用问题,提出了虚拟项目管理的总体框架,在此基础上构建基于网络B/S结构的协同设计平台,实现了整个系统的信息共享和分布式应用,并在模具设计方面进行了应用验证。