復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)重用方法研究.pdf

1、復(fù)雜產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)密集、研發(fā)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，其研發(fā)過程涉及多學(xué)科知識(shí)的集成和多專業(yè)人員的協(xié)調(diào)。目前，復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程中往往存在設(shè)計(jì)資源管理不足、設(shè)計(jì)信息溝通困難、設(shè)計(jì)人員更替頻繁以及技術(shù)發(fā)展迅速等問題，導(dǎo)致產(chǎn)品的改型設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重用度低下，大量的重復(fù)設(shè)計(jì)增加了企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料采購以及生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)成本，同時(shí)延長(zhǎng)了產(chǎn)品的研發(fā)周期。針對(duì)這一問題，本文分析了國內(nèi)外復(fù)雜產(chǎn)品再設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀，基于機(jī)械結(jié)構(gòu)相似性原理、信息公理

2、以及權(quán)重復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等理論，對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品再設(shè)計(jì)過程中不同方案的重用方法進(jìn)行了研究，以提高設(shè)計(jì)方案的重用度，并以履帶起重機(jī)設(shè)計(jì)方案重用度的優(yōu)化為例驗(yàn)證了該方法的合理性和有效性。
　　第一部分，從不同設(shè)計(jì)層次分析了導(dǎo)致設(shè)計(jì)重用度低下的原因，提出了為提高設(shè)計(jì)重用度需解決的關(guān)鍵問題。首先，考慮零部件在功能、工作原理、參數(shù)取值和型號(hào)接口等方面的特點(diǎn)將設(shè)計(jì)過程劃分為四個(gè)層次，然后分析每一層次的零部件共性，并根據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)研究現(xiàn)狀，綜述了針對(duì)設(shè)計(jì)重用

3、問題的主要解決方法。
　　第二部分，結(jié)構(gòu)子類的劃分與設(shè)計(jì)重用方法研究。首先分析同功能零部件在結(jié)構(gòu)和裝配上的異同，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)相似性原理將結(jié)構(gòu)抽象化為節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相似度判別，基于該相似度劃分結(jié)構(gòu)子類。然后運(yùn)用信息公理，將用戶滿足度作為約束條件，以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案的重用度作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)達(dá)到用戶滿意度要求的前提下，提高結(jié)構(gòu)的重用度的目標(biāo)。
　　第三部分，參數(shù)系列的設(shè)計(jì)重用方法研究。首先定義零部件主要參數(shù)之間的相似度，

4、并以此定義參數(shù)之間的邊權(quán)重，建立復(fù)雜權(quán)重網(wǎng)絡(luò)。通過社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法進(jìn)行聚類，同時(shí)將參數(shù)方案使用率進(jìn)行加權(quán)計(jì)算聚類重心，剔除使用率較低的冗余方案，達(dá)到提高參數(shù)系列重用度的目的。
　　第四部分，實(shí)例驗(yàn)證?；谥罢鹿?jié)中介紹的設(shè)計(jì)重用度優(yōu)化過程，本章以履帶起重機(jī)為實(shí)例，把理論過程應(yīng)用與工程實(shí)踐，證明該方法的有效性與工程可行性。
　　本文針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品開發(fā)過程中不同設(shè)計(jì)層級(jí)，分析了零部件在功能、工作原理、技術(shù)參數(shù)和接口等方面的的共性和差異