机械产品大规模定制设计技术研究

论文摘要

为了快速适应当前信息技术的发展,特别是当前制造业所面临的挑战,使得企业能够在最短时间满足客户最大化的个性需求,研究大规模定制生产方式就显得尤为重要。本文主要对基于模块化的产品族规划设计、产品定制设计和产品协同设计进行了研究,主要内容包括:⑴依据功能流准则建立了产品功能模型,实现了基于客户需求对产品子功能影响程度和功能流准则相结合的模块划分方法,同时,规划了产品模块系列化设计和模块接口设计模型,并建立了产品族模型。⑵针对客户需求参数通常不完整的情况,通过EM算法获取了客户需求的完整参数,建立了底层柔性参数化功构单元模型,实现了基于客户需求参数模型实例的产品定制设计。⑶通过对产品协同设计模型的规划,建立了产品协同设计过程中基于消息的网络协同结构,实现产品协同设计过程的异地同步造型。同时,还对产品协同设计中的访问控制、冲突消解等关键技术进行了研究,并建立基于设计规则的冲突消解模型,实现了协同设计的运行和系统的安全可靠。⑷以论文研究成果为基础,根据大规模定制生产产品设计的一般性流程,选择通用的CAD为产品结构设计的工具,设计开发了产品定制设计支持系统,初步实现了论文提出的大规模定制产品设计方法的工程应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源、研究背景和意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 课题研究背景
• 1.1.3 课题研究意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 大规模定制生产方式的产生与概念提出
• 1.2.2 大规模定制研究现状
• 1.2.3 大规模定制设计类型
• 1.2.4 大规模定制发展趋势
• 1.3 论文研究内容
• 第二章 产品族规划设计
• 2.1 产品族规划过程模型
• 2.2 产品功能模块划分方法
• 2.2.1 产品需求的获取与处理
• 2.2.2 产品功能模型建立方法
• 2.2.3 功能模块划分方法
• 2.3 产品功能结构建模方法
• 2.4 产品模块系列化设计方法
• 2.4.1 产品系列类型
• 2.4.2 模块系列化设计模型
• 2.4.3 零件型模块横系列设计方法
• 2.4.4 零件型模块纵系列设计方法
• 2.4.5 部件型模块参数系列设计方法
• 2.4.6 模块接口设计方法
• 2.5 产品族模型规划
• 2.6 堆垛机产品族规划设计实例
• 2.7 本章小结
• 第三章 产品定制设计
• 3.1 产品定制设计过程模型
• 3.2 基于柔性功构单元特征参数化的产品定制设计
• 3.2.1 客户需求参数获取
• 3.2.2 产品定制设计实现过程
• 3.2.3 基于柔性功构单元参数化模型的定制设计
• 3.3 推拉机构的定制设计实例
• 3.4 本章小结
• 第四章 产品协同设计
• 4.1 基于客户需求的产品协同设计过程模型
• 4.2 访问控制技术
• 4.3 冲突消解方案
• 4.4 基于消息的协同方法
• 4.5 本章小结
• 第五章 产品定制设计系统开发
• 5.1 系统总体设计
• 5.1.1 系统需求分析
• 5.1.2 系统体系结构
• 5.1.3 系统功能设计
• 5.1.4 系统信息模型设计
• 5.2 系统主要功能实现
• 5.2.1 系统主界面
• 5.2.2 产品功能建模与模块划分
• 5.2.3 产品族BOM建立
• 5.2.4 产品定制设计
• 5.2.5 产品协同设计
• 5.3 系统应用情况
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果