产品模块化设计理论、技术与应用研究进展

产品模块化设计理论、技术与应用研究进展作者：侯亮，唐任仲，徐燕申作者单位：侯亮,唐任仲(浙江大学现代制造工程研究所,杭州,310027)，徐燕申(天津大学)刊名：机械工程学报英文刊名：CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERING年，卷(期)：2004，40(1)引用次数：43次参考文献(33条)1.KiddPTAgileManufacturing:ForgingNewFrontiers19942.Ulrichk.TungKFundamentalsofproductModularity19913.PahlG.BeitzWEngineeringDesign-ASystematicApproach19964.路甬祥工程设计的发展趋势和未来[期刊论文]-机械工程学报1997(1)5.童时中模块化设计原理、方法与应用20006.SuhNPThePrincipleofDesign19907.贾延林模块化设计19938.SuhNPAxiomaticdesigntheoryforsystem19989.ERENSF.VerhulstKArchitecturesforproductfamilies199710.UlrichKarlTheroleofproductarchitectureinthemanufacturingfirm199511.胡维刚机床模块化设计及其智能支持系统的研究与实践[学位论文]199412.姜慧计算机辅助机床模块化方案设计的理论和实践[学位论文]199813.ErixonGunnarModularity-thebasisforproductandfactoryreengineering199614.StoneRobertBAheuristicmethodforidentifyingmodulesforproductarchitectures2000(1)15.SalhiehSM.KamraniAKMacrolevelproductdevelopmentusingdesignformodularity1999(15)16.GuPProductmodularizationforlifecycleengineering1999(15)17.TsaiYTThedevelopmentofmodular-baseddesigninconsideringtechnologycomplexity199918.HsuanJulianaImpactsofsupplier-buyerrelationshipsonmodularizationinnewproductdevelopment1999(5)19.ItoY.ShinnoHStructuraldescriptionandsimilarityofthestructuralconfigurationinmachinetools1982(2)20.HillstromFredrikApplyingaxiomaticdesigntointerfaceanalysisinmodularproductdevelopment199421.ВобрикЛП.李艳君模块化设计机床布局的分析1983(3)22.刘谨仪表车床的机床模块管理系统[期刊论文]-上海机床1991(1)23.DavidWDesigninganassemblylineformodularproducts1998(1)24.楼应侯一种新的机床模块化设计编码方法1998(3)25.黄新明.冷长荣重型数控机床模块编码系统的研究1996(4)26.FujitaKProductvarietyoptimizationundermodulararchitecture200227.ErixonGModularfunctiondeployment-Amethodforproductmodularization:199828.PeterO'Grady.LiangWYAnobjectorientedapproachtodesignwithmodules1998(4)29.PeterO'Grady.LiangWYAninternet-basedsearchformalismfordesignwithModules199830.MikeRosenman.WangFJAcomponentagentbasedopenCADsystemforcollaborativedesign2001(10)31.KorenY.HeiselUReconfigurablemanufacturingsystems1999(2)32.徐燕申.侯亮.张连洪.李森液压机广义模块化设计原理及其应用[期刊论文]-机械设计2001(7)33.侯亮机械产品广义模块化设计理论研究及其在液压机产品中的应用2002相似文献(10条)1.期刊论文张付英.徐燕申基于模块矩阵的边缘位置控制系统的模块化产品规划-液压与气动2003(7)论述了基于模块矩阵的边缘位置控制系统的模块和模块化产品规划技术,阐明了边缘位置控制系统的产品矩阵、基型模块矩阵和系列化矩阵之间的关系,分析了该系统横、纵模块系列化的本质.2.学位论文陈兴玉面向产品族的模块化产品设计理论与方法研究2009产品族设计是大批量定制设计的核心和关键，其目标是以尽可能快的速度和尽可能低的成本为客户设计出满足其个性化需求的产品。为了实现该目标，本文在国家科技攻关计划项目(2001BA201A56)、安徽省十五科技攻关计划项目(40120513)、国防科技工业委托项目(2005BA201A83-01)以及合肥市重点科研项目(2007(1007))的资助下，对产品族开发过程中的复杂产品模块规划、柔性模块族的开发、模块化产品的演化、基于产品族的模块化产品快速定制以及面向协同开发的产品设计元本体模型的构建等问题进行了深入的研究。产品的模块识别是模块化产品族构造的关键环节。论文面向复杂产品，首先提出了面向复杂产品模块划分的预处理三原则，有效地缩减了构成组件的数量，提高了规划的效率。其次从功能角度，利用RI算法，对复杂产品的功能模块进行了识别。然后从结构角度出发，提出了“问题消去法”，并对所提算法的流程和实施关键技术等进行了研究。最后，采用D-S证据理论对模块划分结果进行了评价与决策，有效地考虑到了评价过程中的不确定性和不完全性等问题。柔性模块化以及柔性模块族的开发较传统模块化具有更宽的适用面。论文首先对柔性模块化的概念和其设计开发的特点进行了描述。其次利用事物特性表的基本原理，给出了柔性模块事物特性表的构建步骤和方法，对其进行了功能结构建模。接着采用建立面向设计主参数的回归模型，实现了其参数序列的市场纵向覆盖；采用公理化设计理论，从宏观层面，实现了其模块结构的横向拓展。再次提出了LSRM法，对关键柔性模块进行了轻量化设计，降低了企业的开发和运输成本。最后，将模块间的装配约束关系进行形式化封装，形成模块间装配语义，并提出了模块间自动装配的实现方法，有效地提高了新产品的开发效率。模块化产品的演化和产品族的形成具有紧密的联系。论文从宏观层面，提出了一套面向产品族生成的模块化产品演化方法AMPE。该方法包含两个子过程：对于第一个子过程，提出了组合决策法AG，对客户需求的变化进行了定量锁定；对于第二个子过程，首先提出了模块化产品体系结构的五大演化活动，然后基于改进的解释结构模型，对模块化产品体系结构进行了层次化建模，最后基于层次化模型，构造了组件间的波及度计算公式，为组件的重构提供了指导。模块化产品的快速定制研究对企业起着重要的作用。论文基于产品族，提出了一套模块化产品渐进式定制流程PCP。该流程能更好地面向企业产品的大批量定制，提高客户的参与度。首先基于公理化设计理论，实施了模块化产品的定性配置。其次采用了两步策略：FRBR-RSBC，对模块化产品族的定量粗选择进行了研究，很好地调动了客户的积极性。再次通过引入可适应性设计方法学，对模块化产品的细选择进行了研究，并提出了可适应性重用、可适应性重构和可适应性验证与优化策略。在实施可适应性重用时，面向客户需求语言和设计师设计语言之间的语义鸿沟，提出了语义适配器：对于相似性检索时的特征权重的确定，提出了组合权重法AR。在实施可适应性重构时，提出了面向设计历史和过程的结构重构实现方法，并提出了基于规则映射的柔性模块尺寸重构的流程以及构建了模块设计主参数和模块组件结构参数之间的映射公式。最后对通用零部件基于知识驱动的设计进行了研究，并首次将实例推理技术应用到其快速设计过程中，实现了以往设计知识的重用。产品的设计开发过程是复杂的，没有很强的规律可循。论文首先基于语义网技术，总结并构建了面向协同开发的模块化产品设计元本体模型。然后以液压机产品为例，基于构建的设计元本体模型，构建了液压机领域本体模型。采用SWRL对液压机的一些常用设计知识进行了规则化表达和存储，并通过JESS推理引擎，对构建的液压机领域本体进行了推理和基于SWRLQueryBuiltIns的查询分析，有效地解决了知识获取和知识异构等问题，提高了设计知识的重用率。为工程实际化，本文开发了模块化产品设计与管理集成系统--MPDMIS，验证了文中提出的产品族开发相关关键技术与方法在实际工程应用中的适用性。3.期刊论文刘红良.刘安心.李福龙.LIUHong-liang.LIUAn-xin.LIFu-long模块化产品的模块信息模型研究-机械制造与自动化2007,36(5)产品信息模型是CAD/CAPP/CAM集成应用的核心,当前由于产品信息模型的复杂性和现有技术的局限性,集成的全局产品信息模型还难以完全实现,亟待进一步研究.针对这一问题,提出了一种新的针对模块化产品的解决方法,并对模块信息模型的结构和内容进行了阐述和研究,最后以变速箱模块为例,对模型进行了深入的分析.这些研究对产品信息模型的创建具有重要的指导意义和应用价值.4.学位论文杨华可持续发展战略下模块化产品开发研究及应用——江苏鑫威公司电池产品的研发2004工业设计师必须具有相应的见识和责任感,我们该如何实现模块化,如何操作模块化产品的设计工作?可持续发展战略下模块化产品的设计就是要把生态环境意识贯穿或渗透于产品和生产工艺的设计中去.该课题围绕如何实现模块化产品的可持续性与企业经济效益的统一,提高资源的利用率及实现模块化产品的多样化,作者从理论和实践上进行了积极的尝试.该文共分六部分,首先分析了模块化产品设计的特点及可持续发展设计的目标,指出了设计者应该努力的方向.在第三部分着重论述了模块化产品系统设计,如何实现模块化产品系列设计、形态设计.文章的第四部分从模块化产品的各个方面来做可持续发展设计的研究,归纳、总结出了可持续发展战略下模块化产品的设计要点及模块化产品拓展的方式,是该文着重探讨的话题.第五、六部分着重分析摄录一体机模块化产品的特点,设计可持续发展战略下模块化产品设计流程图,进行摄录一体机模块化电源系统的设计实践.5.期刊论文任立昭.尹翠君.何人可.RENLi-zhao.YINCui-jun.HERen-ke模块化产品艺术形态设计方法的探讨-包装工程2006,27(5)主要研究模块化产品艺术形态设计方法.该设计方法将设计、艺术和技术相融合,并快速响应市场.利用产品外观装饰模块和产品形体模块可迅速生成一些设计方案,是一种快速、良好的产品造型设计方法.6.期刊论文王海军.孙宝元.张建明.王吉军.魏小鹏.WangHaijun.SunBaoyuan.ZhangJianming.WANGJijun.WeiXiaopeng客户需求驱动的模块化产品配置设计-机械工程学报2005,41(4)现代企业面临着用有限的生产成本为客户提供多品种、高质量产品的压力,合理地实施面向大规模定制的模块化产品配置设计方法是解决问题的关键.在模块化产品设计的基础上,以提高定制产品的性能与客户需求相关度最大为目标,建立了相应的优化数学模型;利用模拟退火算法得到了产品的性能和成本之间的平衡点--最优的变量配置