基于网络分析法的模块化产品平台关键技术研究

发布时间：2020-09-01 14:39

　　 随着全球化市场的形成,企业竞争的焦点已经集中于如何解决大规模定制生产中满足客户个性化需求和保持批量生产规模效益之间的矛盾,基于模块化产品平台的产品族开发设计是行之有效的方法。 基于网络分析法和复杂网络理论的复杂系统演化规律和网络特性的研究,是当今系统科学领域研究的一个热点。复杂网络理论将图论与概率统计学相结合,研究世界上受各种机制控制并动态演化的系统。目前,以网络分析方法在机械产品领域中的应用为专题的研究成果还很匮乏。 本文以复杂网络理论和网络分析方法为基础,通过对真实机械产品系统的网络模型研究,分析产品族结构网络的拓扑特征和演化规律,提出零部件模块通用性的度量方法以及如何构建产品族主结构,为建立模块化产品平台奠定基础。本文的研究内容包括以下方面： 第一章综述了产品平台和网络科学的研究现状,分析了研究的必要性,指出目前研究的局限,给出论文的研究框架。 第二章首先分析产品平台的概念、分类和设计方法等；其次提出模块化产品平台的理论框架；最后总结模块化产品平台开发的流程和关键技术。 第三章重点研究网络科学和网络分析方法的相关内容,包括：网络分析法的步骤、网络统计参数、网络属性和拓扑特征以及网络的演化模型等。 第四章以工业汽轮机产品族为实例,研究产品族结构的两种网络模型的构建方法、拓扑特征和演化过程等,是构建产品族主结构和模块化产品平台的基础。 第五章分析模块化产品平台的构成元素和特性,研究基于网络模型的零部件类通用性指标和模块分类方法,详细阐述构建产品族主结构的过程和方法。 第六章提出模块化产品平台的分层构造模型,分析平台中模块不同的演化情况,研究模块化产品平台的动态优化过程。 第七章对全文进行总结,并展望以后的研究工作。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TH166
【部分图文】：

3.5标度理解与无标度网络网络的度分布P(k)是一个看似简单但非常重要的特征量。Erd能和R‘nyi提出的随机网络模型其度分布近似为泊松分布，是一条钟形曲线，如图3一5 [AIbert，2002]。该图形在网络平均度<k>处有一个峰值，说明节点有同质性。 012一 010一008一~006-公‘ll只、‘.尹。004-002-000一k>{ 10152025303540图3一5随机网络的度分布为泊松分布Barab白si等人在研究万维网的度分布时，发现它并不服从泊松分布，因此他们提出了一个无标度网络模型。它的度分布具有幂律尾部，其图形没有峰值，且随k衰减，双对数坐标分布近似一条直线，如图3一6所示。从图形中可以看出，大多数节点仅有少量连线，而少数节点拥有大量连线，因为节点的异质性，于是

标度特征消失了。10。下一~一一，一一穿图3一 6Scale一free网络的度分布为幂律分布所谓的无标度特性不是没有标度，也不是没有均值，而是指幂律度分布具有标度不变性。Bara匕白si等人的一篇经典文献，就以随机网络中标度的涌现为标题 [Barab白si， 1999一司，即无标度网络会涌现出特征标度/。事实上，z和<k>的量值在网络结构形态上有着同等重要性 [Barab白si， 1999一司。史定华【史定华，20051从指数函数与幂律函数的特性解释了标度不变性的概念。幂律函数只x)二cx“

大学博士学位论文4复杂机械产品族结构的网络建模方法图4一2产品族结构的模块关系网络模型4.4实例:汽轮机产品族的零部件关系网络4.4.，构建零部件关系网络工业汽轮机属于典型的按照客户订单进行定制设计生产的复杂机械产品【祁国宁，2003]，即E丁O产品。某汽轮机企业过去2。多年共生产的某系列的工业汽轮机达到867台，所包含的零部件数量达 184947个，零部件间的隶属关系达692408条。图4一3显示了汽轮机产品结构零部件关系网络的一部分，包含了208个节点和249条边(图4一3使用专业网络图绘制软件Netdraw绘制)。汽轮机产品结构的零部件关系网络除了具有绝大多数复杂有向加权网络的共性特征外，还具有自己的特点:1.网络规模庞大

【引证文献】

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1 李浩;广义产品模块划分与融合的关键技术研究[D];浙江大学;2013年

本文编号：2809869