基于產(chǎn)品平臺的快速設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文圍繞基于產(chǎn)品平臺的快速配置設(shè)計(jì)流程展開研究，研究的技術(shù)包括模塊劃分、產(chǎn)品平臺構(gòu)建與評價(jià)、產(chǎn)品配置方法、配置產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)規(guī)劃、結(jié)構(gòu)的快速優(yōu)化。主要研究內(nèi)容如下： 首先，研究了面向配置設(shè)計(jì)的模塊形成過程及劃分方法。通過分析客戶需求和零部件相關(guān)性，建立零部件模糊相似性矩陣，并構(gòu)建零部件模糊聚類樹來描述模塊的形成過程。提出采用復(fù)合λ對模糊聚類樹截距，以組合復(fù)雜度、設(shè)計(jì)復(fù)雜度和成本為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行模塊劃分。利用遺傳算法進(jìn)行模塊劃分的優(yōu)化

2、，得到各λ值，進(jìn)而得到模塊劃分的優(yōu)化結(jié)果。此方法不僅考慮了零部件之間關(guān)聯(lián)的緊密程度，而且考慮了模塊劃分的目標(biāo)。以某天文圓頂為例說明方法的可行性和適用性。 以模塊劃分為基礎(chǔ)，研究了產(chǎn)品平臺構(gòu)成、構(gòu)建原理和評價(jià)方法。提出模塊通用性的量化準(zhǔn)則和算法，以模塊通用性為優(yōu)化目標(biāo)，以復(fù)合入值模糊聚類樹為基礎(chǔ)，進(jìn)行模塊的聚類。提出并構(gòu)建產(chǎn)品平臺的評價(jià)體系，分析模塊通用性和其它評價(jià)指標(biāo)之間的關(guān)系，采用分級優(yōu)化方法對產(chǎn)品平臺進(jìn)行優(yōu)化。以產(chǎn)品平臺為基

3、礎(chǔ)，構(gòu)建了產(chǎn)品優(yōu)化配置模型。從客戶需求出發(fā)，建立以產(chǎn)品性能和價(jià)格為目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型，并運(yùn)用PGA進(jìn)行方案的配置和選擇。 變型設(shè)計(jì)是產(chǎn)品配置的重要環(huán)節(jié)，由于變型設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)參數(shù)的多樣化和耦合性，設(shè)計(jì)過程需要多次迭代。為了減少設(shè)計(jì)的迭代次數(shù)和設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，增加一次設(shè)計(jì)成功的概率，提出基于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣(Design Structure Matrix，DSM)的實(shí)例變型路徑規(guī)劃。研究了產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)的活動(dòng)規(guī)劃必要性和傳統(tǒng)DSM的不足，提出

4、把傳統(tǒng)DSM擴(kuò)展為靜態(tài)DSM和動(dòng)態(tài)DSM進(jìn)行變型設(shè)計(jì)的路徑規(guī)劃，提高了變型設(shè)計(jì)的一次成功率。 另外，在分析了以有限元為基礎(chǔ)的變量化設(shè)計(jì)和優(yōu)化的不足基礎(chǔ)上，提出用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和GA結(jié)合的快速分析和優(yōu)化策略。通過實(shí)例對比兩種方法優(yōu)化效率和優(yōu)化結(jié)果，結(jié)論表明本文的分析和優(yōu)化策略不僅效率高而且有利于程序的控制。 最后，結(jié)合南京中科天文儀器公司的工程項(xiàng)目，基于SolidWorks開發(fā)了天文望遠(yuǎn)鏡的快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在實(shí)踐中得到