基于多维度产品族的制造工艺过程优化方法研究

发布时间：2017-05-17 23:03

  本文关键词：基于多维度产品族的制造工艺过程优化方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在客户需求多变和市场竞争日益激烈的环境下，满足客户的个性化需求正成为企业获取更大利润的前提，但由此出现了产品成本高，设计生产周期长，设备利用率低等问题。目前解决问题的方法存在对产品性能需求的定量描述手段不完善、客户需求不能准确转化为设计所需的产品性能特征及产品族模型缺乏产品性能需求信息和工艺信息的情况，造成在进行产品配置设计时输入信息模糊，使得在制造工艺过程资源配置时结果不准确，造成设备闲置等问题。本文以产品性能为切入点，研究建立多维度产品族模型，在此基础上进行产品配置设计，建立工序级制造过程的配置模型，实现制造工艺过程的优化，在满足产品的市场响应速度和成本要求的前提下，有效地提高了设备利用率。具体研究内容如下： 首先，分析了大规模定制环境下客户需求中性能需求的特点，建立了客户需求的统一描述形式，研究了主层次分析法的特点及其运算的基本流程，完成了对客户需求中性能特征的选择与提取，实现了以性能特征为核心的聚类处理。此外，建立了客户需求本体模型，为实现与产品族本体映射提供支持。 其次，研究建立了多维度产品族模型，描述模型中性能、结构和工艺三个维度的结构与组成，分析了性能与结构、结构与工艺的映射关系，运用模糊层次分析法与多色集合理论实现映射，在此基础上构建了产品配置设计模型。 再次，研究了制造工艺过程的基本流程，分别构建制造任务模型、制造资源模型和制造过程模型，建立了制造工序级资源配置模型，，在满足质量、工期和成本的约束条件下，以时间和成本为目标函数，提出了基于综合评价的遗传算法，解决了设备利用率低的问题。此外，通过实例分析，验证了方法的有效性和可行性。 最后，在分析系统的体系结构和工作机制的基础上，研究并建立了原型系统。结合某阀门制造商案例进行了系统运行，验证了基于多维度产品族制造工艺过程优化研究结果的正确性和实用性。
【关键词】：性能特征 多维度产品族 产品配置设计 制造过程优化
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB49
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 相关问题的国内外研究现状11-15
• 1.2.1 客户需求的表达与聚类研究11-12
• 1.2.2 产品配置设计中产品族的架构研究12-14
• 1.2.3 制造过程优化方法研究14-15
• 1.3 主要研究内容15-16
• 第2章 客户需求性能特征分析16-27
• 2.1 客户性能需求表达16-20
• 2.1.1 客户需求中性能需求的特点17-18
• 2.1.2 客户性能需求的本体表达18-19
• 2.1.3 基于 XML 的模型描述19-20
• 2.2 基于主成分分析法的性能特征的提取20-24
• 2.2.1 性能特征的定义20-21
• 2.2.2 主成分分析法概述21
• 2.2.3 性能特征的选择与提取21-24
• 2.3 实例计算与分析24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 多维度产品族建模及产品配置设计27-39
• 3.1 产品配置设计27-28
• 3.2 多维度产品族模型28-31
• 3.2.1 多维度产品族结构模型28-29
• 3.2.2 产品族结构组成模型29-31
• 3.3 产品族性能与结构映射体系31-34
• 3.3.1 产品族性能与结构映射关系31-32
• 3.3.2 基于模糊层次分析法性能与结构映射32-34
• 3.4 产品族结构与工艺映射体系34-38
• 3.4.1 产品族结构与工艺映射关系34-35
• 3.4.2 基于多色集合的结构与工艺映射35-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 制造工艺过程优化方法39-58
• 4.1 制造工序级资源配置模型39-44
• 4.1.1 制造任务模型39-41
• 4.1.2 制造资源模型41-43
• 4.1.3 制造过程模型43-44
• 4.2 工序级资源配置优化44-52
• 4.2.1 问题的描述44-45
• 4.2.2 数学模型的建立45-50
• 4.2.3 制造工序级配置优化模型求解50-52
• 4.3 实例验证与分析52-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 产品制造工艺过程原型系统58-68
• 5.1 系统的体系结构58-59
• 5.2 系统的工作机制59-60
• 5.3 系统搭建与实现60-66
• 5.4 系统实施价值66-67
• 5.5 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-73
• 攻读学位期间发表的学术论文73-74
• 致谢74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孔令波;唐世渭;杨冬青;王腾蛟;高军;;XML数据的查询技术[J];软件学报;2007年06期

2 杨勇生;许波桅;任洪敏;于洋;罗辉;;需求驱动的大型集装箱起重机产品绿色配置设计模型[J];上海海事大学学报;2013年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王亚萍;需求驱动的个性化产品配置设计方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

2 侯守明;面向大批量定制的快速响应设计若干关键技术研究[D];东北大学;2010年

  本文关键词：基于多维度产品族的制造工艺过程优化方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：374640