文獻閱讀筆記

2023-02-01 10:36:04 字數 5057 閱讀 4044

1.《產品功能模組劃分方法》

摘要:在新產品開發中,合理有效的功能模組劃分對於設計師獨立地尋求更多功能新解有著重要意義。通過深入分析影響產品模組化的內因和外因,提出產品功能模組劃分的功能準則和需求準則,建立基於廣義有向圖和改進質量屋的準則形式化和量化模型,給出基於模糊聚類的模組劃分步驟,建立基於耦合度的模組劃分方案評價數學模型。

最後以電單車盤式制動器的功能模組劃分為例,說明上述方法的應用及有效性。

1.分析影響產品模組化的內因和外因

影響模組化的內因主要指在功能原理確定的情況下其產品本身的相關特性(功能相關性、幾何相關性、物理相關性)。

2.提出產品功能模組劃分的功能準則和需求準則

3.建立基於廣義有向圖和改進質量屋的準則形式化和量化模型

4.給出基於模糊聚類的模組劃分步驟

5.建立基於耦合度的模組劃分方案評價數學模型

關鍵詞:功能模組劃分廣義有向圖模糊聚類耦合度

2.《機械產品模組劃分方法的研究》

摘要:模組劃分是模組化設計的前提與基礎, 本文介紹了一種模組劃分的新方法。該方法通過計算子功能之間的相關度來進行模組劃分, 具體包括設計問題的分解、子功能成為獨立模組的條件、子功能之間的相關度計算、模組的形成等幾個關鍵步驟。

1. 設計問題的分解

2. 子功能成為獨立模組的條件

3. 子功能之間的相關度計算

4. 模組的形成

關鍵詞:模組化設計模組方法學

3.《模組化設計中模組劃分方法的研究》

摘要:作為實現產品多樣化的主要途徑。模組化設計技術在越來越多的行業中得到了廣泛應用。

模組劃分是模組化設計技術的關鍵,已成為國內外的研究熱點。模組劃分是指依據模組劃分的原則,從不同的角度將產品劃分為若干基本單元,最後採用聚類方法將這些基本單元聚類為模組。因此,模組劃分涉及到三個關鍵問題:

模組劃分的原則、模組劃分的角度和模組的聚類方法。研究物件不同,其模組的劃分方法也往往不同。在研究相關文獻的基礎上,分析總結了模組劃分的基本概念及其研究現狀,對模組劃分涉及到的這三個關鍵問題分別進行了系統闡述,從而為不同型別產品的模組劃分提供理論指導;最後指出了模組劃分的進展和存在的不足之處,為今後的研究提供參考。

1. 模組劃分的基本思路為:依據模組劃分的原則,從不同的角度將產品劃分為若干基本單元,進行相關度計算,建立相關矩陣,聚類成模組。

2. 模組劃分最基本的原則是以少數塊組成盡可能多的產品。

3. 祁卓婭提出了一種三維座標系下的模組劃分原則(x維:產品生命週期原則;y維:產品複雜程度原則;z維:繼承性原則)。

4. 模組劃分的角度:面向設計、製造、維修、**的模組劃分以及面向整個生命週期的模組劃分。

5. 模組的聚類方法:相關性分析、模組劃分的定性分析(啟發式模組劃分方法、基於模糊樹圖的模組劃分方法、模糊聚類方法)、模組劃分的定量分析(基於遺傳演算法的聚類方法、基於模擬退火演算法的聚類方法)。

可以看出,近年來在模組劃分方面,取得了很大的進展,如模組劃分中對生命週期各階段因素的考慮以及各種優化演算法在模組劃分中的應用。但是,由於模組劃分涉及因素眾多,過程複雜,現有的模組劃分方法在不同程度上還是存在一些問題:①對於模組劃分的評價體系的研究較少,模組劃分是否有效缺乏驗證;②模組劃分大多針對單一產品,缺乏通用性與適應性;③側重於利用設計師的經驗直接建立各零部件的相關矩陣,設計師的主觀性對模組劃分的合理性有很大影響;④現有的模組聚類方法應用於一些大型複雜產品會導致巨大的計算量,應進一步深入研究大型結構的模組劃分方法。

關鍵詞:模組化設計;模組劃分;相關性分析;聚類

4.《產品模組化設計中功能模組劃分方法研究》

摘要:功能模組劃分是模組化設計的前提與基礎,本文分析、總結了現有模組劃分方法,建立了產品功能模組劃分過程模型,闡述了使用者需求獲取、確定功能等關鍵過程,重點研究了以功能分解為基礎、綜合考慮功能相關、物理相關、時間相關、裝配相關等相關準則的功能模組劃分方法。最後對該方法的理論、實際價值進行了**。

產品功能模組劃分過程模型:

1. 使用者需求獲取;

2. 確定功能;

3. 功能分解:

3.1 功能分解的方法(按照公理化設計(axiomatic design ,ad) [5 ]的理論,提出了功能域- 物理域- 原理域的功能分解方法);

3.2 功能分解底層的確定(分解底層在原理域中確定,因為乙個功能如果能方便的由原理實現,那就不必進行分解了);

3.3 功能分解結果的表示(採用功能原理樹的方法,該方法既體現了功能的層次,也表示出了原理解的層次,為後面的模組劃分提供了依據);

4. 建立功能結構圖(功能結構圖的建立是結合功能分解和求解進行的。通過功能結構圖的建立,明確了實現系統的功能所需的分功能、子功能及其順序關係,並且明確了功能之間的物質、能量、訊號流的介面,為模組劃分提供支援。

採用啟發式方法(黑箱模型)。)

5. 功能模組劃分;

5.1 模組劃分原則;

5.2 子功能的聚合(子功能的合併過程大致如下:首先確定哪些子功能滿足獨立條件,然後根據子功能之間的相關程度確定子功能應該如何進行合併,最後劃分結構進行評價調整);

5.2.1 子功能獨立條件(通用性、單獨製造性、便於裝配、便於使用、維修、**);

5.2.2 相關度及其計算(功能相關、物理相關、時間相關、空間相關、裝配相關)。

6. 功能模組劃分的評價與調整。

關鍵詞:模組化; 模組化設計; 功能分解; 功能模組

5.《面向產品創新設計的功能模組劃分方法》

摘要:首先根據客戶需求與功能單元之間的相關程度構造模糊相似矩陣,然後以功能模組內的聚合度與功能模組間的分離度作為篩選條件,並把功能單元之間流的關係作為評判劃分是否合理的依據;在此基礎上,應用遺傳演算法進行產品模組劃分。應用例項表明:

該方法是一種高效、通用的功能模組劃分方法。

gu 等提出面向產品全生命週期的模組劃分方法,針對每一階段的設計目標構造相關矩陣,由設計師對每乙個設計目標的模組劃分結果進行對比與綜合,得到最終的模組劃分結果; stone 等提出一種啟發式模組建立方法,根據產品功能結構圖中的能

量流、物料流、訊號流以及力等來進行產品模組劃分;潘雙夏等從客戶需求、功能、幾何、物理等相關準則出發,提出了基於模糊聚類的模組劃分方法, 並從裝配、成本、維修等方面提出了基於資訊熵的模組劃分方案評價模型;王海軍等分別用直接模糊集類法、最大模糊樹法和模擬退火演算法進行了面向產品再設計的功能模組劃分;高飛等利用廣義有向圖對創新設計產品功能模組進行合理的劃分。

本文建立了一種面向產品創新設計的基於遺傳演算法的模組劃分方法。該方法在考慮功能單元之間流的鄰接關係的基礎上,根據功能模組的聚合度和分離度構造優化目標函式,從抽象層面上對產品進行功能模組劃分,以指導設計人員在隨後的設計中盡可能在劃分的模組中完成預定的功能,提高後續工作的並行度。

1. 產品功能模組的劃分條件

介紹模糊相似矩陣和流的鄰接矩陣的建立過程

2. 適應度函式的構造(聚合度、懲罰機制、分離度、適應度)

3. 遺傳演算法操作(編碼、交叉重組、變異技術、演算法步驟)

在大規模定製模式下,功能模組劃分的主要目的有3 點:1, 以恰當的模組數量滿足客戶的多樣性要求; 2, 模組之間耦合性較小,以便後續設計任務可並行開展; 3, 指導設計人員開展設計工作,使模組間的介面設計趨向標準化,同時在各模組內部以低成本實現預定的多樣化功能。

關鍵詞模組劃分;創新設計;聚合度;分離度;遺傳演算法

6.《模組化設計中模組劃分的分級、層次特性的討論》

摘要:模組劃分是模組化設計的基礎,本文分析了模組劃分過程的特點,在此基礎上提出了分級模組層次劃分方法,並提出了對劃分方案進行評估的具體方法。

對產品模組劃分方法的研究:天津大學的姜慧等人提出了通過建立全系列模組化矩陣對模組進行整體規劃的方法;武漢大學的張松林研究了對起重機減速器進行進行模組劃分的方法;西安理工大學的謝小平等人提出了基於gt的模組劃分思路;天津大學的姜慧等人提出了通過計算子功能之間相關度來進行模組劃分的方法。

1. 模組劃分的兩種情況:

1.1 現有系列產品的模組化改造

1.2 待設計產品的模組化設計

2. 分級模組層次劃分方法

2.1 模組劃分的層次化(使用者層、功能層、結構層)

2.2 不同層次上進行模組劃分的過程(功能元的分解與聚合)

3. 模組劃分方案的評價方法

3.1 功能模組劃分方案的評價方法

3.2 結構模組劃分方案的評價方法

3.2.1 建立功能模組獨立條件矩陣

3.2.2 計算不同模組的權重

3.2.3 計算各個模組的不同獨立條件的權重

3.2.4 計算功能-結構對映矩陣

關鍵詞:模組劃分;分級;層次;方案評價

7.《紡機產品模組劃分方法的研究》

摘要:簡要分析了紡織工業的現狀, 提出模組化設計是解決紡機產品多品種、小批量、實現柔性化的重要手段。介紹了模組設計的基本理論, 並結合紡機產品自身的特點, 以粗紗機為例, 分析了功能與模組的關係, 提出了粗紗機的模組劃分方案。

產品的模組化設計(modular design) 是在對一定範圍內的不同效能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上, 劃分並設計出一系列通用的功能模組, 通過模組的選擇和組合可以構成不同的產品, 以滿足市場不同需求的設計方法。

模組化設計的原則是力求以少數模組組成盡可能多的產品, 並在滿足要求的基礎上使產品精度高、效能穩定、結構簡單、成本低廉, 且模組結構應盡量簡單、規範, 模組間的聯絡盡可能簡單。

模組劃分的原則:1. 利用早已分解形成的標準零部件作為模組;2.

將變型設計中變化活躍的部分作為獨立模組;3. 將穩定少變的部分分解成獨立的模組;4. 將相對獨立的零部件分解成獨立的模組。

功能與模組的對映關係:通過對總功能進行分解可以看出某一或某些功能與實現某一或某些功能的模組存在對應關係。其中有單一模組實現某一功能, 即一一對應關係; 也有某一功能由多個模組來實現, 即單對多的關係。

關鍵詞: 粗紗機; 模組化設計; 模組劃分

8.《一種改進的計算機輔助模糊聚類方法》

摘要:在計算機輔助模組化設計中,引入模糊聚類分析方法用於定量的模組劃分。在實際應用中,傳統的模糊聚類方法不僅效率低,而且不易程式化,難以操作,特別是在模糊相似矩陣的階數比較大的情況下。

為此,在改進的傳遞閉包法的基礎上,提出了一種逐行合取的模糊聚類方法,簡單實用。

關鍵詞:模組劃分,相似矩陣,逐行合取,模糊聚類方法,傳遞閉包法

9.《基於蟻群聚類演算法的大規模定製產品模組劃分研究》

利用零件的指標特徵值建立相關度評價模糊相似矩陣。然後應用模糊聚類演算法得到產品的模組劃分方案。最後通過例項說明該方法的有效性。

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