复杂装备系统开发方法研究与实践

发布时间：2020-08-05 22:37

【摘要】：传统产品设计主要以大规模制造产品为样本,其理论和技术不能适用于高价值、高技术、高成本和高顾客定制化的大型资本品的设计创新活动。复杂装备系统(简称CoES系统)开发面临的困难和挑战与一般大规模制造的产品所面临的有显著差别,必须为其建立新的理论技术体系,这也是本论文的研究目标。论文主要理论贡献有：1)界定了CoES系统进概念；2)创建了一个CoESEPM过程模型；3)建立了支持CoES系统开发的三大技术体系,包括CoESRM技术体系、CoESAM技术体系和CoESPE技术体系；冲压件测量机(SMM)开发实例验证说明,论文的研究成果将对CoES系统的开发具有理论上的指导意义和工程上的现实意义。本论文全文共分七章,其主要内容和观点如下： 第一章的主要贡献是通过研究CoES系统的产品相关特征、创新相关特征、技术相关特征、生产相关特征和市场相关特征,界定了CoES系统(Complex Equipment System,简称CoES)的概念。论文明确了CoES系统是一类大型、复杂且昂贵的、通常单件小批生产的特殊产品,研发与生产没有明确区分。其典型特征决定了CoES系统开发的理论和技术手段应着重解决其开发过程的可体验性问题,提高开发结果的“一次成功率”。 第二章主要贡献是针对CoES系统的典型特征,建立了CoES系统开发中的体验式过程模型(an Experiential CoES Development Process Model,简称CoESEPM模型)。CoESEPM模型是建立在传统产品开发方法基础之上的,充分考虑CoES系统的开发特点,体现出可体验性、可迭代性和强调数字化支持的特点。CoESEPM模型也体现出阶段性,论文将其划分为CoESEPM模型的反求工程阶段、CoESEPM模型的再设计开发阶段和CoESEPM模型的再设计实施阶段等三个阶段。 第三章的主要贡献是建立了支持CoESEPM模型的CoESRE技术体系,即CoES开发中的反求工程技术方法体系(Reverse Engineering in the CoES Development,简称CoESRE技术)。CoESRE技术由CoESRE的拆解技术、CoESRE的CAD模型重构技术和CoESRE的快速原型制造技术构成,主要解决CoES系统开发中的对已有产品(标杆产品)的设计思想和结构的逆向工程问题。 第四章的本章的主要贡献是建立了支持CoESEPM模型的CoESAM技术体系,即CoES开发中的装配成型技术方法体系(Assembly Modeling in the CoES Development,简称CoESAM技术)。CoESAM技术体系主要由CoESAM的信息输入技术、CoESAM的信息输出技术以及CoESAM的实施方法组成。CoESAM技术可以实现在设计阶段就对CoES系统的可装配性分析和评价。 第五章的本章的主要贡献是建立了支持CoESEPM模型的CoESPE技术体系,即CoES开发中的产品体现技术方法体系(Product Emboding in the CoES Development,简称CoESPE技术)。CoESPE技术体系主要由装配过程的CoESPE技术、工作过程的CoESPE技术、控制过程的CoESPE技术、加工过程的CoESPE技术、运动学的CoESPE技术和动力学的CoESPE技术构成。 第六章的本章的主要贡献是以SMM(冲压件测量机)为实例,验证了本论文提出的CoESEPM模型及其支撑技术体系CoESRE技术、CoESAM技术和CoESPE技术的可行性,并给出了相关技术的实施过程和方法。实践证明了本文提出的CoESEPM模型和三大设计技术体系在理论上是可行的以及在工程上是实用的。 第七章,总结与展望。对本论文全文内容总结,创新点归纳以及今后研究难点重点问题的展望。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：E075
【图文】：

第】章绪论1.2经典设计方法回顾1.2.1设计理论的文献回顾多年来，在产品设计理论方面，各国学者进行了大量研究，提出了许多方法，比较著名的有前苏联GS.Altshuder等人提出的发明问题解决理论(ThcoryofInventiveproblemSolving，俄文字首TRIZ，即TeorijaReshenijaIzobretatelZadaeh);麻省理1Suh教授提出的公理化设计理论(AxiomatieDesign，AD);日本学者Mizuno和Akao提出的QFD(QualityFunetionDeployment)l，’]。1)前苏联的TRIZ创新发明方法论

传统的设计是以经验为主的设计，公理化设计理论[24一27]是企图建立以科学公理、法则基础的设计体系，其目的是在缺乏知识和信息的情况下采用“公理”作为指导或决策规则。如图1.2所示，美国MIT的Suh教授AD理论简化为独立性公理(TheIndependeneeAxiom)和信息公理(TheInformationAxiom)两条基本设计公理。必须指出，公理化设计理论基本上只是一种概念表达方法而已，其理论体系也并不完整，更谈不上实用性。

传统产品设计过程按照其方法、来源和目的，可以分三种类型的设计过程，包括描述性的设计过程[3’，’2，’3]、规范化的设计过程[54一57]和可计算的设计过程[58一60]。其相关观点分别综述如图1.5、图1.6和图1.7中。图1.5有关描述性设计过程的相关文献观点图1.6有关规范性设训一过程的相关文献观点

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本文编号：2781976