大规模定制下基于实例推理的产品族配置管理研究与应用

论文摘要

大规模定制(Mass Customization,MC)是面向21世纪的先进生产模式,它将定制生产和大规模生产这两种相互对立的生产方式有机地结合起来,在满足客户个性化需求的同时,保持较低的生产成本和较短的交货提前期。大规模定制生产模式下产品变量庞大,增加了大规模定制实施的难度。产品族配置管理是一种产品数据组织与管理的形式,合理的产品族配置管理方法能有效管理庞大的产品变量,降低大规模定制实施难度。本论文主要研究一种基于实例推理和规则配置的产品族配置管理方法和它的计算机实现。本文通过分析现代制造系统的发展趋势,从企业环境的变化、制造业生产方式演变角度出发,论述了大规模定制的产生背景以及对产品族配置管理的需求。再分析大规模定制下的产品族配置管理研究现状的基础上,提出了论文的研究技术路线。针对面向大规模定制的产品设计特点,分析了一种面向大规模定制的产品族模型体系结构,该体系结构由功能模型、原理模型和结构模型所组成,三个模型间通过映射建立联系,从而能够充分反映顾客需求,支持产品变型设计的动态产品族模型。在此基础上提出了一种面向大规模定制的产品族可变型产品结构模型。本文在可变型产品族结构的基础上论述了基于实例推理和规则配置的产品族配置方法和产品族配置流程,并以某齿轮箱产品族为例,说明了模型的应用过程。从最大限度地重用了企业成熟产品资源和经验知识,减少了重复设计工作和设计成本。阐述了基于实例推理的产品族配置管理系统的业务模型和功能结构,并构建了系统的体系结构。应用IDEF0对基于实例推理的产品族配置管理系统进行了建模,开发了基于实例推理的产品族配置管理原型系统。最后本文以“重庆齿轮箱有限公司PDM项目”为应用背景,进行了大规模定制下的产品族配置管理应用研究。将论文提出的技术和方法贯穿到系统的设计和实施中,取得了显著的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本课题产生背景
• 1.1.1 大规模定制的形成
• 1.1.2 大规模定制的内涵与特征
• 1.1.3 大规模定制下产品配置管理的需求
• 1.2 本课题研究的目的及意义
• 1.3 大规模定制下产品族配置管理技术
• 1.3.1 产品族的概念
• 1.3.2 面向产品族的配置
• 1.3.3 面向产品族配置国内外研究现状
• 1.4 论文研究内容及总体框架
• 1.4.1 论文研究内容
• 1.4.2 论文总体框架
• 2 面向产品族设计的关键技术及建模
• 2.1 引言
• 2.2 产品族的概念
• 2.3 产品族模型的体系结构
• 2.3.1 产品族体系结构
• 2.3.2 产品族关键技术特性
• 2.3.3 产品族结构模型的建立
• 2.4 大规模定制下产品族BOM 模型
• 2.4.1 传统BOM 的缺陷
• 2.4.2 产品族可变型结构模型
• 2.5 面向大规模定制齿轮箱产品族模型
• 2.6 齿轮箱生产企业产品族BOM 应用
• 3 基于实例推理的产品族配置方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 配置的基本理论
• 3.2.1 配置的定义
• 3.2.2 配置的方法
• 3.3 大规模定制下产品族配置设计总体思路
• 3.3.1 产品族配置模型综述
• 3.3.2 基于实例推理的产品方案选择
• 3.3.3 基于规则的产品配置
• 3.4 基于实例的齿轮箱产品配置
• 3.4.1 齿轮箱产品实例库建立
• 3.4.2 齿轮箱产品实例检索
• 3.4.3 齿轮箱产品的规则配置
• 4 基于实例推理的产品族配置管理系统研究
• 4.1 基于实例推理的产品族配置管理系统概述
• 4.2 基于实例推理的产品族配置管理的业务模型
• 4.3 基于实例推理的产品族配置管理的功能模型
• 4.3.1 订单管理
• 4.3.2 产品族BOM 管理
• 4.3.3 产品BOM 配置管理
• 4.3.4 明细表输出管理
• 4.3.5 各应用系统数据接口
• 4.4 基于实例推理的产品族配置管理系统的体系结构
• 5 应用实例
• 5.1 项目背景
• 5.2 基于实例的产品族配置管理系统功能实现
• 5.2.1 订单管理
• 5.2.2 产品族BOM 管理
• 5.2.3 产品BOM 配置管理
• 5.2.4 明细表输出管理
• 5.3 实现效益
• 5.4 作者在本项目中的作用
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录