基于产品族的液压支架变异设计关键技术研究

论文摘要

本文对产品族、模块化技术、事物特性表技术和产品变异设计的理论和方法进行了系统深入的研究,在此基础上针对液压支架产品的具体特点研发了基于产品族的液压支架参数化变异设计系统。该系统可以充分利用企业已有产品设计资源快速变异设计出满足客户需求的液压支架产品,缩短了液压支架的设计周期,提高了企业的市场竞争能力。本论文的主要研究内容如下:1.通过对液压支架生产企业设计现状的调研和分析,提出了液压支架参数化变异设计系统的功能模型和体系结构,确定了系统的开发工具和支撑环境,包括技术层、系统功能层和数据层。2.本文在产品族模型中融入模块化设计的思想,提出了适合于液压支架产品的模块划分原则,并对液压支架产品族进行了划分,给出了产品族下产品系列的特征,建立了液压支架的功能模型与机械结构的映射关系。3.介绍了液压支架及其零部件事物特性表的参数选择和建立步骤,研究了利用事物特性表技术实现液压支架零部件的变异设计和产品配置的关键技术和方法,基于粗糙集理论分析了液压支架产品的关键配置参数。4.在Pro/ENGINEER二次开发和产品自动装配的技术基础上,研究了液压支架产品自动装配的方法和相关函数,并定义了液压支架中的“销钉”约束函数,实现了产品的自动装配。5.基于SQL Server数据库管理系统和Visual C++ 6.0开发平台,利用Pro/TOOLKIT对三维软件Pro/ENGINEER进行二次开发,开发了基于产品族的液压支架参数化变异设计系统,实现了液压支架产品的变异设计、属性管理和产品配置等功能。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 大规模定制生产概述（Summarize of Mass Customization Production）
• 1.1.1 大规模定制生产理论的产生（Creation of Mass Customization Production Theory）
• 1.1.2 大规模定制生产模式（Models of Mass Customization Production）
• 1.2 产品族及产品配置的概述（Summarize of Product Family and Product Configuration）
• 1.2.1 产品族概述（Summarize of Product Family）
• 1.2.2 产品族模型的研究现状（Research Status of Product Family Model）
• 1.2.3 产品配置技术的研究现状（Research Status of Product Configuration Technology）
• 1.3 基于产品族的变异设计概述（Summarize of Variant Design Based on Product Family）
• 1.3.1 产品变异设计的方式（Methods of Product Variant Design）
• 1.3.2 产品变异设计的基本流程（Basic Process of Product Variant Design）
• 1.3.3 产品变异设计的研究现状（Research Status of Product Variant Design）
• 1.3.4 基于产品族产品变异设计的概念（Concept of Product Variant Design Based on Product Family）
• 1.3.5 基于产品族的变异设计的研究内容（Research Contents of Variant Design Based on Product Family）
• 1.3.6 基于产品族变异设计的关键技术（Key Technologies of Variant Design Based on Product Family）
• 1.3.7 基于产品族变异设计的研究现状（Research Status of Variant Design Based on Product Family）
• 1.3.8 基于产品族变异设计存在的问题（Problems on Variant Design Based on Product Family）
• 1.4 液压支架产品研究现状（Research Status of Hydraulic Supports）
• 1.4.1 国外研究现状（Research Status Abroad）
• 1.4.2 国内研究现状（Research Status in China）
• 1.5 论文的研究背景及内容（Research Background and Contents of This Thesis）
• 1.5.1 论文的研究背景（Research Background of This Thesis）
• 1.5.2 论文的研究意义（Meaning of This Thesis）
• 1.5.3 论文的研究内容（Contents of This Thesis）
• 1.6 小结（Summary）
• 2 基于产品族的液压支架参数化变异设计系统研究
• 2.1 企业对变异设计的需求分析（Requirement Analysis on Variant Design in the Enterprise）
• 2.1.1 液压支架产品的变异设计需求（Requirement of Variant Design for Hydraulic Support）
• 2.1.2 CAD系统对变异设计的支持情况（CAD Systems’Support for Variant Design）
• 2.2 变异设计系统的开发工具与环境（Development Tools and Environment of Variant Design System）
• 2.2.1 三维建模软件 Pro/ENGINEER （Pro/ENGINEER Software for Three Dimension Modeling）
• 2.2.2 开发平台Visual C++ 6.0 （Visual C++ 6.0 Development Platform）
• 2.2.3 SQL Server数据库管理系统与数据库访问接口（SQL Server Database Management System and Database Access Interface）
• 2.3 液压支架参数化变异设计系统的设计（Design of Hydraulic Support Parametric Variant Design System）
• 2.3.1 变异设计系统的功能模型（Function Model of Variant Design System）
• 2.3.2 变异设计系统的体系结构（System Architecture of Variant Design System）
• 2.4 小结（Summary）
• 3 支持变异设计的产品族及产品族模型研究
• 3.1 产品族与产品族设计理论（Theories of Product Family and Product Family Design）
• 3.1.1 产品族（Product Family）
• 3.1.2 产品族设计的需求分析（Requirement Analysis of Product Family Design）
• 3.1.3 产品族设计方法（Design Methods of Product Family）
• 3.1.4 液压支架产品族的设计原则（Design Principles of Product Family for Hydraulic Support）
• 3.1.5 液压支架产品族设计流程（Design Process of Product Family for Hydraulic Support）
• 3.2 产品族的模块化设计理论（Modular Design Theories of Product Family）
• 3.2.1 模块与模块化设计的概念（Concepts of Module and Modular Design）
• 3.2.2 产品族模块化的任务（Tasks of Modular Design of Product Family）
• 3.2.3 模块划分的原则（Principles of Module Partition）
• 3.2.4 液压支架模块划分的原则（Principles of Module Partition for Hydraulic Support）
• 3.3 基于模块化的产品族模型研究（Study on Product Family Model Based on Modularization）
• 3.3.1 产品族模型（Product Family Model）
• 3.3.2 基于模块化的产品族模型（Product Family Model Based on Modularization）
• 3.4 液压支架产品族模型（Product Family Model for Hydraulic Support）
• 3.4.1 液压支架产品族规划（Product Family Planning of Hydraulic Support）
• 3.4.2 液压支架产品模块划分（Module Partition of Hydraulic Support）
• 3.5 小结（Summary）
• 4 基于事物特性表的液压支架变异设计与产品配置研究
• 4.1 基于事物特性表的液压支架变异设计（Variant Design of Hycraulic Support Based on Tabular Layouts of Article Characteristics）
• 4.1.1 事物特性表的概念（Concept of Tabular Layouts of Article Characteristics）
• 4.1.2 液压支架事物特性表参数的选择原则（Selection Principles of Parameters in Hydraulic Support’s SML）
• 4.1.3 液压支架事物特性表的建立步骤（Establishing Steps of Hydraulic Support’s SML）
• 4.1.4 基于事物特性表的液压支架尺寸变异过程（Size Variance Process of Hydraulic Support Based on SML）
• 4.2 基于事物特性表的液压支架尺寸变异设计关键技术（Key Technologies of Size Variance Design of Hydraulic Support Based on SML）
• 4.2.1 参数化特征造型技术（Parameterized Characteristic Modeling Technology）
• 4.2.2 事物特性表的建模技术（Modeling Technology Based on SML）
• 4.3 液压支架产品结构的研究（Study on Product Structure of Hydraulic Support）
• 4.3.1 产品结构的概念（Concept of Product Structure）
• 4.3.2 液压支架的产品结构（Product Structure of Hydraulic Support）
• 4.3.3 基于GBOM的液压支架产品族结构（Product Family Structure of Hydraulic Support Based on Generic Bill of Material）
• 4.4 液压支架产品配置研究（Study on Product Configuration of Hydraulic Support）
• 4.4.1 产品配置的含义（Meaning of Product Configuration）
• 4.4.2 产品配置规则（Rules of Product Configuration）
• 4.4.3 液压支架产品族变量配置的原理（Variant Configuration Principle of Product Family for Hydraulic Support）
• 4.4.4 基于事物特性表的液压支架产品配置过程（Product Configuration Process of Hydraulic Support Based on SML）
• 4.5 基于粗糙集理论的液压支架配置参数的选择（Selction of Configuration Parameters of Hydraulic Support Based on Rough Set Theory）
• 4.5.1 粗糙集理论（Rough Set Theory）
• 4.5.2 液压支架配置参数的选择（Selection of Hydraulic Supports’Configuration Parameters）
• 4.6 小结（Summary）
• 5 基于Pro/ENGINEER的二次开发与液压支架产品自动装配技术
• 5.1 CAD二次开发理论（Theories of Secondary Development for CAD）
• 5.1.1 二次开发概述（Summarize of Secondary Development）
• 5.1.2 二次开发的基本过程（Basic Process of Secondary Development）
• 5.1.3 二次开发常用方法（Common Methods of Secondary Development）
• 5.2 Pro/ENGINEER二次开发技术（Secondary Development Technologies of Pro/ENGINEER）
• 5.2.1 Pro/ENGINEER简介（Brief Introduction to Pro/ENGINEER）
• 5.2.2 Pro/ENGINEER 二次开发方法概述（Summarize of Secondary Development of Pro/ENGINEER）
• 5.2.3 Pro/TOOLKIT的简介（Brief Introduction to Pro/TOOLKIT）
• 5.3 VC 6.0 中 Pro/TOOLKIT 的二次开发流程（Secondary Development Process of Pro/TOOLKIT in VC 6.0）
• 5.3.1 创建 Pro/TOOLKIT 应用程序基本框架（Create Basic Frame of Pro/TOOLKIT Application）
• 5.3.2 创建 Pro/TOOLKIT 应用程序主体部分（Create Main Body of Pro/TOOLKIT Application）
• 5.3.3 编写Pro/TOOLKIT源文件（Write the Source Program Files of Pro/TOOLKIT）
• 5.3.4 Pro/TOOLKIT程序的编译和连接（Compile and Link Programs of Pro/TOOLKIT）
• 5.3.5 Pro/TOOLKIT 应用程序的注册和运行（Register and Function of Pro/TOOLKIT Programs）
• 5.4 液压支架自动装配的研究（Study on Automatic Assembly of Hydraulic Support）
• 5.4.1 装配和自动装配概述（Summarize of Assembly and Automatic Assembly）
• 5.4.2 自动装配技术的研究现状（Research Status of Automatic Assembly Technology）
• 5.4.3 自动装配的技术基础（Technical Basis of Automatic Assembly）
• 5.4.4 利用 Pro/TOOLKIT 实现液压支架产品的自动装配（Automatic Assembly of Hydraulic Support by use of Pro/TOOLKIT）
• 5.5 小结（Summary）
• 6 基于产品族的液压支架参数化变异设计系统功能与实现
• 6.1 液压支架的用户需求管理模块（User Demand Management Module of Hydraulic Support）
• 6.1.1 用户需求的分析与获取（Analysis and Acquisition on User Demands）
• 6.1.2 液压支架用户需求管理模块的功能与实现（Function and Realization of User Demand Management Module of Hydraulic Support）
• 6.2 液压支架零部件变异设计及属性管理模块（Parts Variant Design and Attribute Management Module of Hydraulic Support）
• 6.2.1 零部件变异设计及属性管理模块功能（Function of Parts Variant Design and Attribute Management Module）
• 6.2.2 零部件变异设计及属性管理模块的实现（Realization of Parts Variant Design and Attribute Management Module）
• 6.3 液压支架产品族与产品结构管理模块（Product Family and Product Structure Management Module of Hydraulic Support）
• 6.3.1 产品族与产品结构管理模块的功能（Function of Product Family and Product Structure Management Module）
• 6.3.2 产品族与产品结构管理模块的实现（Realization of Product Family and Product Structure Management Module）
• 6.4 液压支架产品配置管理模块（Product Configuration Management Module of Hydraulic Support）
• 6.4.1 产品配置管理模块的功能（Function of Product Configuration Management Module）
• 6.4.2 产品配置管理模块的实现（Realization of Product Configuration Management Module）
• 6.5 液压支架产品自动装配模块（Automatic Assembly Module of Hydraulic Support）
• 6.5.1 自动装配模块的功能（Function of Automatic Assembly Module）
• 6.5.2 自动装配模块的实现（Realization of Automatic Assembly Module）
• 6.6 小结（Summary）
• 7 总结与展望
• 7.1 总结（Conclusions）
• 7.2 展望（Prospect）
• 参考文献
• 附录
• 作者简历
• 学位论文数据集