【摘要】：模塊化設(shè)計(jì)方法使企業(yè)能夠提供多樣化的產(chǎn)品以適應(yīng)市場(chǎng)變化形勢(shì),但是為了在競(jìng)爭(zhēng)中獲得更大的優(yōu)勢(shì),必須更貼近客戶,根據(jù)客戶需求快速的為客戶提供個(gè)性化的產(chǎn)品�？蛻粜枨笫莿�(dòng)態(tài)變化的,當(dāng)現(xiàn)有模塊不能滿足新的客戶需求時(shí),需要對(duì)模塊進(jìn)行擴(kuò)展,推出新模塊,形成新產(chǎn)品,以滿足不斷變化的客戶需求。模塊的擴(kuò)展不是孤立的,如何將模塊擴(kuò)展融入模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程、如何確定模塊擴(kuò)展方向、如何快速有效的實(shí)現(xiàn)模塊擴(kuò)展等問(wèn)題對(duì)模塊化設(shè)計(jì)提出了新的要求。因此,本文針對(duì)模塊化設(shè)計(jì)中模塊擴(kuò)展的關(guān)鍵技術(shù)展開了一系列研究,論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1)建立一種基于功能塊的產(chǎn)品組織模型。從產(chǎn)品配置角度出發(fā),研究了復(fù)雜產(chǎn)品背景下,產(chǎn)品配置面臨的模塊數(shù)量大、模塊間關(guān)系復(fù)雜等問(wèn)題。提出以客戶需求和模塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系為基礎(chǔ),形成模塊集合,構(gòu)建功能塊。功能塊將復(fù)雜的模塊間關(guān)聯(lián)關(guān)系限制在內(nèi)部,功能塊間不存在或僅存在少數(shù)的關(guān)聯(lián),可以將模塊擴(kuò)展限制在功能塊內(nèi)部,對(duì)以功能塊為基礎(chǔ)形成的產(chǎn)品組織模型影響較小。通過(guò)對(duì)功能塊和模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范,以提高功能塊和模塊的可擴(kuò)展性。2)提出一種基于矩陣的產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法。根據(jù)客戶需求和模塊間關(guān)聯(lián)關(guān)系,建立設(shè)計(jì)依賴矩陣。基于設(shè)計(jì)依賴矩陣分析客戶需求和模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系,將產(chǎn)品模塊按照客戶需求劃分為若干集合。將模塊關(guān)聯(lián)關(guān)系分為強(qiáng)關(guān)聯(lián)和弱關(guān)聯(lián),基于設(shè)計(jì)依賴矩陣聚類結(jié)果,結(jié)合模塊間關(guān)聯(lián)關(guān)系,建立產(chǎn)品模塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣。通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣聚類,形成兼顧客戶需求和模塊幾何關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品模塊規(guī)劃方案。以客戶需求為基礎(chǔ)形成的模塊規(guī)劃方案將產(chǎn)品模塊劃分為若干內(nèi)部高耦合、外部低耦合的模塊集合,是建立功能塊的基礎(chǔ)。3)提出一種基于多色集合的產(chǎn)品配置模型�；诠δ軌K將產(chǎn)品配置的各個(gè)要素映射為多色集合的元素、統(tǒng)一顏色等,基于需求與產(chǎn)品系列的關(guān)系、需求與模塊的關(guān)系以及性能與模塊的關(guān)系,建立多層多色集合圍道矩陣,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建產(chǎn)品配置的多層多色集合求解模型。所建立的多色集合求解模型能夠快速配置得到滿足客戶需求的產(chǎn)品方案,且配置結(jié)果具有多樣性。基于多色集合的產(chǎn)品配置模型使用布爾矩陣進(jìn)行信息與邏輯關(guān)系表示。添加或刪除功能塊或模塊,形成新的配置規(guī)則時(shí),只需調(diào)整對(duì)應(yīng)的布爾矩陣,對(duì)功能塊或模塊的擴(kuò)展有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。4)提出一種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)脆性理論支持的產(chǎn)品模塊演化模型。從生產(chǎn)階段模塊的使用情況出發(fā),采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)。在分析產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和魯棒性的基礎(chǔ)上,綜合考慮到貨率、完成率和使用率等因素,建立了產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)的脆性風(fēng)險(xiǎn)熵函數(shù),作為產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的不確定性的表征。考慮脆性風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源,從設(shè)計(jì)角度提出模塊演化方法以提高產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。建立產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)演化模型,指導(dǎo)模塊演化帶來(lái)的產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)變化。通過(guò)推動(dòng)模塊的演化,研發(fā)新模塊、去除冗余模塊,優(yōu)化產(chǎn)品模塊的組織結(jié)構(gòu),確定模塊化設(shè)計(jì)中的模塊擴(kuò)展方向。5)提出一種基于變更路徑預(yù)測(cè)的自適應(yīng)模塊建模方法。使用圖論的方法,將模塊中的參數(shù)表示為有向圖的頂點(diǎn),參數(shù)間的關(guān)系對(duì)應(yīng)有向圖的邊,建立鄰接矩陣(設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣)描述模塊中各參數(shù)的關(guān)聯(lián)性,通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣聚類分析預(yù)測(cè)模塊內(nèi)的可能變更路徑。將模塊變更路徑與路徑相關(guān)信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ),提高變更路徑及其相關(guān)信息的可擴(kuò)展性。整合結(jié)構(gòu)化信息與全約束模塊實(shí)例,建立自適應(yīng)模塊。根據(jù)各變更路徑的傳播范圍、路徑節(jié)點(diǎn)參數(shù)的容差范圍、路徑節(jié)點(diǎn)參數(shù)間的運(yùn)算關(guān)系,預(yù)測(cè)模塊變更的可行性和影響范圍,確定可行路徑指導(dǎo)模塊變更,是實(shí)現(xiàn)模塊擴(kuò)展的有效方法。為了滿足模塊化設(shè)計(jì)中不斷提高的模塊擴(kuò)展要求,根據(jù)上述相關(guān)方法,開發(fā)了面向模塊擴(kuò)展的模塊化設(shè)計(jì)平臺(tái)SMDP。該平臺(tái)提供功能集合分析、多色集合體矩陣轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品模塊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析等模塊化設(shè)計(jì)資源管理與構(gòu)建功能,支持產(chǎn)品配置規(guī)則擴(kuò)展以及多自由度的自適應(yīng)模塊變更,滿足模塊化設(shè)計(jì)不斷提高的模塊擴(kuò)展要求。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB472

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本文編號(hào)：2459161