模块化总体设计研究

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模块化的核心思想是用分解组合的方法建立模块体系,并用模块组合成产品或系统,以满足客户对产品个性化的需求。本文在深入研究了模块化设计原理与方法的基础上,建立了模块化设计的总体流程,研究了模块化设计的方法。论文主要研究内容和创新成果如下: 1.在用户需求获取和分析的基础上,确定产品的主要参数和总功能。研究了功能分解方法,解决了分解过程中分解底层的确定问题,并提出了用功能原理结构树表示分解结果的方法,建立了产品的功能结构模型。在此基础上研究了以功能分解为基础、综合考虑功能相关性、装配相关性、空间相关性、能量流相关性、物质流相关性、信号流相关性、时间相关性等相关准则,提出了以谱系聚类方法为数学基础的功能模块划分方法。 2.研究了功能原理求解的一般方法,建立了产品设计目录的结构,方便用户对功能模块进行功能原理求解,从而形成了产品的设计方案。在设计方案的基础上研究了如何划分产品的结构模块,运用相似性设计原理进行结构模块系列设计,提出了形成结构模块体系的方法,讨论了模块库的建立。 3.研究了模块族和模块族模型的概念,建立了基于模块族的产品配置过程和框架。用知识推理的方法解决了产品特征向模块族特征映射问题,通过相似度计算获得产品配置集,提出了基于模块族的产品配置方法。 4.论文对评价目标的确定、评价指标体系的设计、评价指标的权重和评价标准的确定、评价方法等内容进行了研究,建立了产品模块化总体设计的评价指标体系。 最后,本文综合利用上述研究成果,成功开发了计算机辅助模块化支持系统,并介绍了系统的初步应用情况。
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