產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法及其在大型空分裝備中的應(yīng)用研究.pdf

1、為了解決大規(guī)模定制生產(chǎn)中滿足客戶個(gè)性化需求和保持批量生產(chǎn)規(guī)模效益之間的矛盾，針對(duì)參數(shù)化產(chǎn)品族開發(fā)，研究了產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法，并應(yīng)用于大型空分裝備及其關(guān)鍵部機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程。構(gòu)建了產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)的理論模型，對(duì)客戶需求動(dòng)態(tài)分析與預(yù)測(cè)技術(shù)、產(chǎn)品族兩階段調(diào)節(jié)重構(gòu)方法、產(chǎn)品族通用性與性能優(yōu)化重構(gòu)方法和產(chǎn)品族模糊聚類穩(wěn)健重構(gòu)方法進(jìn)行了深入研究。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，應(yīng)用提出的理論和方法構(gòu)建了產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)，在大型空分裝備設(shè)計(jì)中得到實(shí)際應(yīng)用，

2、取得了較好的效果。 全文的組織結(jié)構(gòu)為： 第一章 綜述了產(chǎn)品族設(shè)計(jì)與可重構(gòu)設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀，分析了大型空分裝備的產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)需求，指出目前產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)研究的不足，給出論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。 第二章 構(gòu)建產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)的理論框架。討論基于平臺(tái)的產(chǎn)品開發(fā)方式，分析參數(shù)化產(chǎn)品族區(qū)別于其它產(chǎn)品族的定義、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍等問(wèn)題，提出產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)的原理模型、優(yōu)化模型和設(shè)計(jì)過(guò)程模型，建立了產(chǎn)品族可重構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

3、體系。 第三章 提出應(yīng)用灰理論對(duì)質(zhì)量屋動(dòng)態(tài)需求項(xiàng)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。利用灰關(guān)聯(lián)度分析從模糊、不明顯和非量化的客戶需求中分析其真實(shí)偏好及水平，基于GM(1，1)灰度模型預(yù)測(cè)客戶需求和技術(shù)需求的重要度趨勢(shì)，排除質(zhì)量屋多屬性決策的不穩(wěn)定因素，并為產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)提供改進(jìn)方向。深冷式空分裝備整機(jī)的需求分析實(shí)例，證明了灰理論分析方法的魯棒性和有效性。 第四章 研究基于新型多目標(biāo)進(jìn)化算法的產(chǎn)品族調(diào)節(jié)重構(gòu)方法。提出擁擠距離排序多目標(biāo)粒子

4、群算法，使用精英保留、分散區(qū)域進(jìn)化和小概率變異機(jī)制，有利于保證算法的收斂性和多樣性特征。建立單平臺(tái)產(chǎn)品族的調(diào)節(jié)重構(gòu)設(shè)計(jì)流程，在兩個(gè)階段中分別完成平臺(tái)常量規(guī)劃和實(shí)例產(chǎn)品可調(diào)節(jié)變量設(shè)置，并給出該方法在大型原料空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品族重構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例。 第五章 提出基于混合協(xié)同進(jìn)化算法的產(chǎn)品族通用性與性能優(yōu)化重構(gòu)方法。構(gòu)建了多平臺(tái)產(chǎn)品族設(shè)計(jì)空間的二維表達(dá)方式，將通用性與設(shè)計(jì)變量種群的進(jìn)化分別放入主-附兩個(gè)相關(guān)過(guò)程，分別使用非支配排序遺傳

5、算法和粒子群算法求解，避免了兩類種群同步進(jìn)化帶來(lái)的數(shù)據(jù)擾動(dòng)問(wèn)題。通過(guò)透平膨脹機(jī)產(chǎn)品族優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例，驗(yàn)證了優(yōu)化方法與算法的有效性。 第六章 提出基于敏感度分析和模糊聚類的產(chǎn)品族穩(wěn)健重構(gòu)方法。在產(chǎn)品平臺(tái)規(guī)劃階段，首先使用變量敏感度分析初步劃分可能的平臺(tái)常量和可調(diào)節(jié)變量集合，然后對(duì)實(shí)例產(chǎn)品間由于變量通用所造成的性能、方差和約束滿足變化進(jìn)行模糊C均值聚類，合理規(guī)劃多平臺(tái)常量的共享。板翅式換熱器產(chǎn)品族的重構(gòu)實(shí)例，證明了該方法的正確性與高