面向配置设计的产品分解方法研究

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产品配置设计作为大规模定制的一个重要组成部分,是实现产品快速定制的重要设计手段。产品配置设计是在一组预定义好的、模块化的零部件集合中,根据一定的约束规则,选择并确定零部件之间的连接,以获得符合设计要求和满足客户需求产品的一种方法和技术。配置设计的基础是模块化和标准化,在此基础上,通过模块间的合理匹配和快速变型,为客户快速提供个性化产品。因此,配置设计的有效运用和实施,对大批量定制的实现具有重要的作用。   在产品配置设计过程中,如何从配置要素分解的角度来研究配置设计过程是一个十分有现实意义的课题。本文基于分解的思想,研究面向配置设计的产品分解方法,主要研究工作如下:   (1)从产品分解的概念、产品分解的原则等方面阐述面向配置设计的产品分解概念与内涵;分别从商空间理论和分形理论的角度描述了产品分解过程,提出面向配置设计的产品分解实现过程和支撑技术。   (2)对常用的功能分解方法进行了总结,通过深入分析产品配置设计的过程和特征,利用F-B-S功能分解方法逐步实现面向配置设计的产品功能分解。   (3)基于超图理论,实现面向配置设计的产品结构分解;在产品功能分解以及结构分解的基础上,通过功能到结构以及结构到配置单元的映射等操作,最终得到产品配置设计所需要的配置单元。   (4)以汽车钢板弹簧为例,运用基因的思想以及超图理论,面向配置设计,对汽车钢板弹簧在功能以及结构上进行了分解,验证该方法的可行性及实用性。   本文的工作为企业有效地实施产品配置设计提供技术方法指导,最终达到为客户快速提供个性化产品的目的,对提升企业的研发效率和竞争力具有重要意义。
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