产品族开发是实现大规模定制的有效手段,模块化产品族通过在其平台基础上配置定制模块以快速响应多样化的客户需求。产品族设计是一个比较复杂的任务,因为涉及到产品族共性与个性的协调以及系列产品间的关联问题,这使得产品设计越来越复杂。为了使产品族设计具有适应性,本文通过分析产品族模块间的耦合关联关系,识别模块再设计的优先次序,同时考虑到模块间的层次关联关系,构建层次关联优化模型并对该模型进行求解。主要的研究内容如下:(1)为提高产品族设计的适应性,有必要对产品族模块间的耦合关联进行分析。利用DSM描述零部件间的依赖关系,分析模块间及模块内零部件间的关联关系,识别关联模块的控制零件和依赖零件,建立模块间的传播路径,计算任意两两模块间的直接关联影响度。(2)考虑到平台模块与定制模块间的主从特点,从产品族设计变更角度分析模块间的综合关联影响度,识别各模块再设计的优先次序。最后通过桥式起重机实例以阐述产品族模块关联分析及优先次序识别过程。(3)考虑到产品族设计中产品平台的适应性,将产品模块分为公共模块、可适应设计模块和定制模块。针对平台模块与个性化模块间的层次关联特性,建立了产品族层次关联优化模型,上层模型以产品族的设计成本为目标,用于对平台模块的优选;下层模型在上层平台模块的制约下以各个变型产品的设计成本为目标,用于对各个变型产品个性化模块的优选。由于层次关联优化模型在求解时比较难,利用改进遗传算法对模型进行求解。最后以桥式起重机卷扬系统产品族实例验证了该模型和算法的可行性。