基于灵敏度分析的可调节式产品平台规划方法研究

论文摘要

大批量定制生产因为充分融合了定制和大规模生产的优势成为一种在各领域得到广泛应用的重要生产模型，它在满足客户个性化需求的同时，能保持较低的生产成本。在各种大批量定制生产的解决方案中，基于产品平台的产品族设计战略得到高度重视，其中的核心问题是产品平台规划。通过分析当前国内外研究现状及存在的问题，对基于灵敏度分析的可调节式产品平台规划方法和关键技术进行了较为深入的研究，主要工作包括以下5个方面：（1）对比分析了大规模定制在设计阶段的各种使能技术与方法，包括产品族设计、产品平台设计、产品平台的评价与选择等。（2）探讨了产品平台基本概念和常用规划流程，提出了基于灵敏度分析的可调节式产品平台规划方法，给出了要解决的核心问题和相应的解决思路。（3）研究了基于整数编码改进遗传算法的产品优化设计方法。针对传统基于整数编码的遗传算法不能同时满足设计变量取整、取值范围不同以及设计变量之间必须满足一定约束条件的问题，提出了基于整数编码的改进遗传算法，并以桥式起重机的主梁优化为例验证了算法的有效性。（4）研究了基于层次聚类法的产品聚类方法，通过灵敏度分析确定平台参数，通过产品聚类规划出多个产品平台，产品聚类的过程是产品平台规划的过程，也是产品族中产品设计的过程。应用起重机实例，验证了规划模型的有效性。（5）探讨了起重机械可调节式产品平台规划系统的体系结构，通过系统需求分析和功能模块设计，开发了该系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 产品族设计
• 1.2.2 可调节式产品平台设计
• 1.2.3 产品平台的评价与选择
• 1.3 论文体系结构
• 1.3.1 存在的问题
• 1.3.2 论文研究内容
• 1.3.3 论文体系结构
• 1.4 本章小结
• 第2章 产品平台基本概念与规划流程
• 2.1 产品平台基本概念
• 2.2 产品平台概念探测法
• 2.3 基于灵敏度分析的可调节式产品平台规划流程
• 2.3.1 客户需求获取和理解
• 2.3.2 产品平台战略选择
• 2.3.3 产品独立设计
• 2.3.4 产品聚类
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于整数编码改进遗传算法的产品优化设计
• 3.1 整数编码遗传算法概述
• 3.2 基于整数编码的改进遗传算法
• 3.3 算法应用实例
• 3.3.1 桥式起重机主梁优化模型
• 3.3.2 算法有效性验证
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于层次聚类法的产品平台规划
• 4.1 订单型企业特点
• 4.2 层次聚类法
• 4.3 基于层次聚类法的产品平台规划过程
• 4.3.1 产品设计数学模型
• 4.3.2 灵敏度计算与平台参数确定
• 4.3.3 簇合并过程
• 4.4 应用实例
• 4.4.1 灵敏度计算与平台参数确定
• 4.4.2 产品平台规划
• 4.5 本章小结
• 第5章 起重机械可调节式产品平台规划系统
• 5.1 系统需求分析与体系结构
• 5.1.1 系统需求分析
• 5.1.2 系统体系结构
• 5.2 系统功能设计与实现
• 5.2.1 初始方案快速设计系统
• 5.2.2 设计计算系统
• 5.2.3 产品数据管理系统
• 5.2.4 产品平台规划系统
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果