面向大规模定制的产品族主从关联优化规划

发布时间：2017-10-03 08:02

  本文关键词：面向大规模定制的产品族主从关联优化规划

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【摘要】：大规模定制(Mass Customization,MC)结合了定制生产和大规模生产的优势,通过低成本和短周期满足客户个性化的需求。产品族是一组由公共参数和定制参数表达的系列产品,基于产品族的模块化设计方法,是实现大规模定制有效途径,受到近年来更多的重视和关注。产品族中体现共性的总体结构和功能由公共参数控制,而体现差异性的个体结构和性能则由定制参数决定。如何在保持产品族个体间的差异性的情况下,尽可能地提高产品族个体间的共性,以降低企业研发成本,一直是产品族规划研究中的难点和热点。本文针对产品族规划中共性和个性的博弈,以数学规划方法为指导,研究产品族的模块划分和规划优化问题。论文的具体工作如下:第一章阐述大规模定制产生的背景,对面向大规模定制的产品族设计、及产品族模块划分、模块评价的研究现状进行了总结,在分析传统产品族规划研究方法不足的基础上,提出论文的研究目的和意义。第二章首先阐述产品族模块划分的一般原则,然后通过基于信息关联图的产品功能分解方法实现产品功能-结构映射。其次采用层次分析法(AHP)确定产品零部件间的关联性及权重,建立零部件功能、原理、结构、制造和装配关系上的关联矩阵,作为模块关联分析的量化指标,设计了一种零部件码与分隔码结合编码的遗传算法对产品族模块进行划分,提高了算法的收敛效率。在此基础上以混凝土喷射机产品族为例建立产品族模块划分优化模型,并引入遗传算法进行求解验证。第三章分析公共参数与定制参数对产品族共性和个性影响的主从关系基础上,建立了以产品族公共参数优化为主、定制参数优化为从的层次关联优化模型,并引入多项式响应面拟合定制参数层最优值函数法,实现公共参数与定制参数主从关联迭代优化。最后以矿用湿式混凝土喷射机的减速器产品族为例进行了实例验证。第四章构建了面向大规模定制的产品族优化规划分析平台。结合企业应用实践需求,以矿用混凝土喷射机产品族模块划分、以及混凝土喷射机减速器产品族主从关联优化为例,对本文技术和方法进行验证。第五章对全文研究内容进行了总结和展望。
【关键词】：大规模定制 产品族规划 遗传算法 主从关联优化 多项式响应面拟合
【学位授予单位】：郑州轻工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB472
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 面向大规模定制的产品族设计9-14
• 1.2.1 大规模定制生产模式9-12
• 1.2.2 面向大规模定制的产品族开发设计12-14
• 1.3 面向产品族的产品模块规划方法14-16
• 1.3.1 产品族模块划分方法15-16
• 1.3.2 产品族模块评价方法16
• 1.4 研究目的与内容16-18
• 1.4.1 研究目的16-17
• 1.4.2 研究内容17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 基于遗传算法的产品族模块划分及优化19-37
• 2.1 引言19
• 2.2 产品族模块划分问题描述19-22
• 2.2.1 产品族模块划分的一般原则19-20
• 2.2.2 产品族模块划分的基本过程20-21
• 2.2.3 产品族模块划分问题的数学描述21-22
• 2.3 产品族模块划分相关性矩阵分析22-27
• 2.3.1 基于信息关联图的产品族功能分解22-23
• 2.3.2 产品族零部件相关性矩阵23-27
• 2.4 基于遗传算法的产品族模块划分规划27-30
• 2.4.1 基于遗传算法的产品族模块划分问题求解过程27-28
• 2.4.2 产品族模块编码形式28-29
• 2.4.3 产品族模块划分过程的算法描述29-30
• 2.5 应用案例30-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第三章 基于多项式响应面法的产品族模块评价主从关联优化37-53
• 3.1 引言37
• 3.2 产品族及其主从关联优化策略37-40
• 3.2.1 产品族与产品族主结构37-38
• 3.2.2 产品族模块的公共参数与定制参数38-39
• 3.2.3 产品族优化设计中的主从关联问题39-40
• 3.2.4 产品族主从关联优化问题的特点40
• 3.3 产品族主从关联优化层次模型建立40-43
• 3.4 多项式响应面拟合下层最优值函数法求解产品族主从关联优化问题43-45
• 3.5 应用案例45-52
• 3.5.1 混凝土喷射机减速器产品族公共参数与定制参数的选取45-46
• 3.5.2 混凝土喷射机减速器产品族规划评价优化模型建立46-49
• 3.5.3 混凝土喷射机减速器产品族规划评价优化模型求解49-51
• 3.5.4 混凝土喷射机减速器产品族规划评价优化结果分析51-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第四章 基于VB/MATLAB的产品族优化规划分析平台开发53-65
• 4.1 引言53
• 4.2 基于VB/MATLAB的产品族优化规划分析平台构建53-54
• 4.2.1 产品族优化规划分析平台的体系架构53-54
• 4.2.2 产品族优化规划分析平台功能模型54
• 4.3 产品族优化规划分析平台的实现54-57
• 4.3.1 产品族优化规划分析平台54-55
• 4.3.2 产品族优化规划分析平台功能实现过程55-57
• 4.4 应用案例57-64
• 4.4.1 企业应用背景57-58
• 4.4.2 混凝土喷射机产品族模块划分58-61
• 4.4.3 混凝土喷射机减速器族主从关联优化61-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 总结与展望65-67
• 5.1 全文总结65
• 5.2 研究展望65-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-75
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文情况75-77
• 附录2 鉴定、专利及获奖情况77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 耿秀丽;徐士东;李易林;尤星星;;考虑产品服务组合效应的产品服务系统方案评价方法[J];计算机集成制造系统;2015年10期

2 魏巍;梁赫;许少鹏;;基于人工免疫改进算法的稳健产品平台模块划分[J];计算机集成制造系统;2015年04期

3 吴永明;侯亮;祝青园;赖荣q，

本文编号：964042