面向个性化定制的产品族开发技术

本文针对个性化定制生产中的快速变型设计要求,阐述了产品族、产品平台的基本概念以及产品族开发的基本流程,并研究了产品族开发中的关键技术：客户需求聚类技术、质量功能配置（QFD）技术以及产品平台开发技术。     

面向产品族设计全过程的聚类分析方法

产品族设计是大批量定制设计的关键和核心。分析了模糊聚类分析方法在产品族设计中的应用。按照公理设计理论将产品开发过程划分为需求、功能和结构三个状态空间,依次讨论了聚类分析方法在区分顾客共性需求与个性需求、识别平台元素与非平台元素、划分核心模块与个性模块方面的具体应用。     

面向产品族的敏捷配置研究

针对如何快速响应客户的需求,最大限度地节省配置成本,本文对面向产品族的敏捷配置进行了研究。首先,以产品设计平台为依托,从产品配置的角度出发提出了产品配置数据模型;然后,通过分析市场需求,建立产品族设计链,快速缩小设计空间;最后,以山地车为例进行说明。     

面向产品族设计的模块规划

基于零部件分析法,提出了面向产品族设计的模块规划准则:①将个性化部件分离出来,使产品差异点后移;②将未来易于变化的零部件与其他零部件相分离,从而改善模块整体的通用性和稳定性;③力争模块的功能独立性,并使模块之间的物理关联和几何关联最小.给出了各规划准则的量化计算方法和模块规划的目标函数,并以基于整数编码的遗传算法对模块规划问题进行求解.实例研究表明,所提出的模块规划方法能够高效地给出合理的结果.     

面向产品族配置的约束网络模型及配置方法

针对面向产品族的产品配置问题,建立了客户需求族模型,引入了需求元与配置元的概念;构建了需求元与配置元之间以及配置元与配置元之间基于特征属性匹配的约束网络模型。按需求元权重依次进行约束传播,通过预处理技术缩小与需求元有约束关系的配置元值域空间,减小了配置求解的搜索空间,采用非二元弧一致回溯算法对于未确定的配置元进行约束求解,得到满足客户需求的配置结果集。以某底盘产品的配置设计实例验证了该方法的有效性。     

产品族改进中的客户需求信息表达与映射方法

针对产品族改进中需要确定的客户需求向功能要求映射信息的问题,首先,对产品族改进中的客户需求信息进行表达.然后,再基于质量功能配置思想和关联规则挖掘方法,提出了一种实现客户需求向功能要求映射的方法,以期使企业的产品族改进既能够以客户的需求为基础和出发点,又能充分利用企业历史交易数据中隐含的信息.最后,通过一个算例来说明了该方法的应用性较好.     

面向大规模定制的产品族功能模型研究

给出了产品族功能、功能模型和功能树的形式化定义,采用双亲表示法作为产品族功能树的存储结构,以捆钞机为例,应用Oracle数据库的单表存储方式,完成产品族功能树在数据库中的存储,实现对产品族功能树的查询、添加、更新、删除等操作,该模型具有存储可靠、操作方便、效率高等优点。     

面向客户的产品族模型结构研究

面向产品族的产品建模方法是实施大规模定制（Mass Customization,MC）生产的关键技术^[1]。建立产品族模型（Product Family Model,PFM）的目的是为企业提供一个产品平台,订单的实现是通过在此平台上进行实例化和变型获得。董建华口。给出的PFM是针对某个相似客户群的抽象产品模型的定义,但是局限于产品设计,没有充分应用企业的丰富资源。     

面向数控弧齿铣齿机产品族的可适应动态设计方法

在可适应设计的基础上,提出了一种针对面向族的机床结构可适应动态设计方法．以产品族中系列产品的拓展设计作为可适应动态设计的分析和研究对象,建立了机床结构可适应动态设计过程模型．基于广义模块化设计方法建立了产品平台规划与设计模型．以结构相似度和性能提高作为评价适应性指标,建立了机床结构可适应性定量评价模型．以YH60系列数控弧齿铣齿机族设计与开发应用实例,对上述方法及实施过程进行了具体说明．研究和应用结果表明,通过对YH603和YH605机床有限元分析和实物样机的试验测试,整机性能提高了126．8％．     

面向产品族配置的可拓关联分析方法

为更好地实现快速、有效的产品配置,通过建立需求评价模型、关系映射和可拓关联规则来实现配置过程,提出了基于需求评价模型的产品族可拓配置方法。通过确定客户的需求指标建立基于需求指标的评价模型,并根据评价模型中各个指标与产品族实例的特征指标建立映射关系,由关联规则确定评价模型与实例之间的相似度,提取最具相似度的产品族实例。根据具体相似情况展开实例推理,将实例修改成为满足配置要求的产品。该方法通过减速机配置得到验证。     

A CORBA-based integration platform of product development process management for concurrent engineering

Product development process management plays an important role in concurrent engineering (CE). The integration platform is a useful tool for effectively supporting the software development and integration. Based on the analysis of practical requirements for product development process management for CE, a CORBA-based integration platform of product development process management (IP-PDPM) is designed and developed. The design principles for IP-PDPM are described. The system architecture and functions of the platform are given, the key technologies for the implementation of IP-PDPM are presented, the application integration mechanism and its implementation techniques are also detailed. Foundation item: Supported by the National 863 High-Tech Project (863-511-930-012) Biography: Zhao Jin-min (1963-), female, Ph.D. candidate, research direction: concurrent engineering.     

基于集成服务的协同产品开发按需服务平台

针对网络化产品开发协同需求和协同方式的多样性与动态性问题,首先提出了服务平台的集成服务构架,详细讨论了基于代理的服务提供机制、自组织的项目管理机制和多层次冲突协调支持方法,给出了集成服务实现的关键技术,最后开发出一个实现按需服务机制网络化按需服务平台。实例研究表明,基于集成服务构架的协同产品开发按需服务较好地解决了多样性和动态性问题,可使中小企业动态、低成本地获取所需的协同支持服务。     

机器人产品质量安全监测预警平台研究及应用

机器人产品安全性随机器人数量增长和应用范围扩大而越受重视。为解决机器人安全数据缺乏导致机器人产品质量监管形式及方法受制约问题,设计了以数据为核心、应用为导向的预警系统架构,构建了机器人安全指标库、产品类型库、安全风险库等机器人产品属性和安全属性数据库,研究了基于抽样检测数据、网络舆情数据、消费投诉数据的多源数据处理流程和方法,开发了机器人产品质量安全监测预警平台,实现了机器人质量安全事件和信息的实时采集、智能评估、系统监测和及时预警,为其他工业产品基于大数据的质量监督提供方法参考。     

产品族设计框架及其关键技术研究

分析了典型产品的开发过程，以及产品族设计与单一产品设计的主要区别，提出一种适合于大批量定制生产模式的产品族设计框架，并对其中的顾客需求空间、功能原理空间和结构空间进行了形式化描述．采用聚类分析、结构树、功能技术矩阵和产品功能矩阵等分析方法，对相应的关键技术，如顾客需求的表示与聚类、产品族功能空间的表示及其与顾客需求空间的映射、结构空间的表示及其与功能空间的映射等进行了深入研究．该框架为实现产品族设计中的产品族市场定位、提高零部件可重用性和产品族平台规划提供了系统的分析方法，为企业实施产品族设计提供了理论指导．同时，结合实例对提出的相关方法进行了说明．     

大批量定制模型的客户驱动参数映射与描述结构研究

文章提出了一种客户驱动的大批量定制模型的参数映射方法,从客户角度考虑,分析了客户驱动参数类型,研究了驱动参数类型的描述方法,建立了一种既能反映客户需求又能体现产品结构、性能等关系的客户驱动参数描述结构及客户化产品数据结构。最后提出的客户驱动模块组合模型,旨在为产品定制的定量化分析提供数学方法。     

钻井平台位置优选方法研究

钻井平台位置优选问题不仅影响钻井平台及相关设施的建设费用,也影响钻井总成本,是海洋石油开发初期的重要决策项目之一。考虑待钻井的靶点分布情况,以靶点水平位移平方和最小为优选指标,建立了钻井平台位置优选数学规划模型,采用k-means动态聚类分析方法求解该问题。实例分析表明,所提出的钻井平台位置优选方法是可行的。     

关于确定零件加工检验方法的研究

根据信息率失真理论，综合考虑加工设备精度、产品检验费用以及因出现废品所造成的损失等因素，给出了保证产品加工成本最低的各道工序的质量检验方法．为确定零件在各道工序上的检验方法提供了依据，并通过例子说明了该方法的应用     

大规模定制下的产品配置设计研究

研究了大批量定制下的基于产品族模型的产品配置设计,分析了从细分客户群中相同需求和不同需求映射到产品族的基本组成、可变因素和配置规则的过程．在此基础上,建立了产品族模型的通用结构．通用结构中的每个零部件都是一个独立对象,对象通过装配关系形成复杂的多层产品结构,这样每个零部件都能够方便的被其他零部件借用,以降低零部件的多样化．零部件被分为普通零部件和构件,普通零部件对应于产品族的基本组成,构件用来表达产品结构的可变因素．配置规则也被存储为对象并通过“与”、“或”、“非”的逻辑组合形成复合规则．因此本产品族模型能够充分反映客户需求,并且能够被计算机系统快速识别解析．开发了产品配置器软件系统,此软件系统支持采用基于C 标准格式的脚本程序、部分Visual扩展程序以及类SOL语言编写的配置规则,能够成功完成在具有千个节点以上的通用产品结构中匹配配置规则得到符合客户需求的产品结构实例的任务．目前此软件系统已经在汽车行业企业应用．