产品概念设计阶段功能—性能集成设计方法研究

发布时间：2017-06-07 17:10

  本文关键词：产品概念设计阶段功能—性能集成设计方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：概念设计侧重于功能实现,性能的求解往往要在详细设计阶段进行,这种不并行的设计过程使产品难以得到理想设计解。针对以上问题,本文提出面向概念设计的产品功能-性能集成设计方法,尽可能在设计早期阶段考虑产品性能,并最终实现功能与性能的并联求解。主要工作如下:1.需求到功能和性能的多维期望转化研究。通过需求的收集与整理,提炼出需求本质。在功能维,将需求归为基本性、保障性和约束性三类需求库,并抽象出总功能,建立引导功能分解的功能分解导向;在性能维,需求分别归为基础型和保障型两类,并提炼出带有不同权重的性能期望。2.性能依附求解。以功能分解导向为基础,将总功能分解,得到明确的功能结构树;以功能结构树为基础,将带有不同权重的性能通过对应、依附、逻辑修改等步骤进行同层依附和跨层依附,得到多个性能依附功能元(PF)。3.性能依附功能元-行为性能-原理解(PF-PB-S)映射。分别通过PF-PB映射和PB-S映射,将功能(F)和功能的依附性能(P)逐步由抽象到具体转化,得到原理解(S)和原理解性能补充。PF-PB和PB-S的分步映射使设计师能提前筛选并排除劣势行为和劣势原理解,最终得到性能优势较集中的原理解组合。4.在功能-性能集成设计方法的基础上,开发了面向功能-性能集成的辅助设计系统,并以一种碾磨装置为实例,验证了所提设计方法的可行性与有效性。
【关键词】：概念设计 多维期望 功能-性能集成 性能依附 PF-PB-S映射
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB472
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 产品设计中的功能研究11-12
• 1.2.2 功能求解研究12
• 1.2.3 功构映射研究12-13
• 1.2.4 性能定义研究13-14
• 1.2.5 性能求解研究14-15
• 1.3 产品早期设计过程研究的不足15-16
• 1.4 论文内容16-18
• 第2章 需求到多维期望的转化过程研究18-36
• 2.1 需求到多维期望转化模型18-19
• 2.2 功能维需求到功能期望的转化模型19-24
• 2.2.1 需求的对象意图挖掘与组合模型19-22
• 2.2.2 功能分解导向模型22-23
• 2.2.3 功能期望的标准化表达23-24
• 2.3 性能维需求到技术性能的转化模型24-28
• 2.3.1 需求分类判断和入库24-25
• 2.3.2 需求库的抽象和性能标准化表达25-27
• 2.3.3 性能来源和权重赋值27-28
• 2.4 工程实例——碾磨装置需求到多维期望的转化过程28-34
• 2.4.1 需求的收集与整理29-30
• 2.4.2 功能维需求到功能期望的转化30-32
• 2.4.3 性能维需求到技术性能的转化32-34
• 2.5 本章小结34-36
• 第3章 功能-性能集成设计研究36-66
• 3.1 功能-性能集成模型36-38
• 3.2 性能依附研究38-46
• 3.2.1 总功能分解过程38-39
• 3.2.2 性能权重处理39-40
• 3.2.3 性能依附过程40-43
• 3.2.4 性能依附归类43-46
• 3.3 PF-PB映射研究46-52
• 3.3.1 性能依附功能元（PF）归类47-48
• 3.3.2 PF-PB映射过程48-51
• 3.3.3 PF-PB映射归类51-52
• 3.4 PB-S映射研究52-55
• 3.4.1 PB-S映射过程52-54
• 3.4.2 PB-S映射归类54-55
• 3.5 性能偏向行为结构树55-56
• 3.6 工程实例——碾磨装置功能-性能集成的映射过程56-64
• 3.6.1 确定碾磨装置的功能结构树56-58
• 3.6.2 碾磨装置性能依附与功能结构树集成过程58-59
• 3.6.3 性能依附功能元（PF）和功能元（F）的整理59-60
• 3.6.4 碾磨装置的PF-PB映射60-61
• 3.6.5 碾磨装置的PB-S映射61
• 3.6.6 碾磨装置的性能偏向行为结构树61-62
• 3.6.7 碾磨装置的原理解组合及性能优势分析62-64
• 3.7 本章小结64-66
• 第4章 面向功能-性能集成的辅助设计系统66-82
• 4.1 辅助设计系统的结构框架66-67
• 4.2 SQL数据库设计67-68
• 4.3 辅助设计系统的实现68-81
• 4.3.1 需求信息管理模块69-70
• 4.3.2 功能维需求转化管理模块70-72
• 4.3.3 性能维需求转化管理模块72-74
• 4.3.4 依附过程知识管理模块74-77
• 4.3.5 映射过程知识管理模块77-81
• 4.4 本章小结81-82
• 第5章 结论与展望82-84
• 5.1 结论82
• 5.2 展望82-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-90
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果90

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本文编号：429726