復雜產(chǎn)品的設計重用方法研究.pdf

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

2、以及權(quán)重復雜網(wǎng)絡等理論，對復雜產(chǎn)品再設計過程中不同方案的重用方法進行了研究，以提高設計方案的重用度，并以履帶起重機設計方案重用度的優(yōu)化為例驗證了該方法的合理性和有效性。
　　第一部分，從不同設計層次分析了導致設計重用度低下的原因，提出了為提高設計重用度需解決的關鍵問題。首先，考慮零部件在功能、工作原理、參數(shù)取值和型號接口等方面的特點將設計過程劃分為四個層次，然后分析每一層次的零部件共性，并根據(jù)國內(nèi)外文獻研究現(xiàn)狀，綜述了針對設計重用

3、問題的主要解決方法。
　　第二部分，結(jié)構(gòu)子類的劃分與設計重用方法研究。首先分析同功能零部件在結(jié)構(gòu)和裝配上的異同，運用網(wǎng)絡相似性原理將結(jié)構(gòu)抽象化為節(jié)點網(wǎng)絡，對該網(wǎng)絡進行相似度判別，基于該相似度劃分結(jié)構(gòu)子類。然后運用信息公理，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函數(shù)進行求解，實現(xiàn)達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。
　　第三部分，參數(shù)系列的設計重用方法研究。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，建立復雜權(quán)重網(wǎng)絡。通過社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法進行聚類，同時將參數(shù)方案使用率進行加權(quán)計算聚類重心，剔除使用率較低的冗余方案，達到提高參數(shù)系列重用度的目的。
　　第四部分，實例驗證。基于之前章節(jié)中介紹的設計重用度優(yōu)化過程，本章以履帶起重機為實例，把理論過程應用與工程實踐，證明該方法的有效性與工程可行性。
　　本文針對復雜產(chǎn)品開發(fā)過程中不同設計層級，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