面向广义模块化设计制造的产品族动态模型研究

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1、*=G*$机床与液压%)&&0O25O$$!面向广义模块化设计]制造的产品族动态模型研究$)$.)胡亚辉!徐燕申!钟伟弘!李森!黄艳群"$O天津理工大学机械工程学院!天津.&&$$%)O天津大学机械工程学院!天津.&&&Z)%.O天津锻压机床总厂!天津.&&$*)#摘要!通过分析面向产品快速响应设计]制造的产品模型的特点!根据公理化设计理论!构建了面向广义模块化设计的产品族动态模型"通过对产品设计]制造过程的分析!分别建立了基于广义模块化的概念设计子模型’基于功能-结构映射的结构设计子模型和基于特征的柔性模块定义子模型!三者结合!满足了产品全生命周期各个阶段对信息的需求"关键词!公理化

2、设计#广义模块化设计]制造#产品族动态模型中图分类号!’<.$%++文献标识码!,++文章编号!$&&$-.//$")&&0#$$-&)*-*,0);’.&15*(-%./(-%45J);#4?0%#*&#;)*M#*#0(4%@#;J);’4(01#2%B*WJ(*’+(.&’0#$)$.)F1c=4?C!f1c=68496!3F;2<>9C4567!UH!96!F1,2

3、W67C699EC67!’C=6‘C616CN9E8CBK!’C=6‘C6.&&&Z)!#4C6=#.O’C=6‘C6<969E=J>5EP85IY5E7C67"=D4C69’55J8!’C=6‘C6.&&$*)!#4C6=%782&0(.&&’4E5?74=6=JKbC67B49D4=E=DB9EC8BCD5ILE5M?DBA5M9J5EC96B9M56E=LCME98L5689M98C76]A=6?I=DB?E9!B49LE5M?DBMKR6=ACDA5M9JG=89M567969E=JCb9MA5M?J=EM98C76@=8GE5?74BI5E@=EM56B49G=8C85IB49

4、=XC5A=BCDM98C76O’4E5?74B49=6=JK895IB49D5?E895ILE5M?DBM98C76]A=6?I=DB?E9!B4E998?G-A5M9J8@9E989B?L!B49K@9E9D56D9LB?=JM98C76A5M9J!8BE?DB?E9M98C76A5M9J=6MIJ9XCGJ9A5M?J9M9IC6CBC56A5M9JO’4E5?74B49=885DC=BC56G9B@996B4E998?G-A5M9J8!B49E9Q?CE9A96B5I9N9EKL4=89B5C6I5EA=BC56C6B49LE5M?DBJCI9DKDJ9@=8A9BO9#5:)0

5、;2&,XC5A=BCDM98C76#<969E=JCb9MA5M?J=EM98C76]A=6?I=DB?E9#(E5M?DBI=ACJKMK6=ACDA5M9J++要实现产品的快速响应设计]制造!首先要根据能分析对这类产品结构划分出一系列功能模块!然后某一产品类型建立完整的产品模型"近年来!国内外构建出一系列用变量化技术优化的参数化结构的柔性($-))学者对产品模型作了大量的研究!这些研究从产模块!再根据用户需求选择不同的柔性模块!输入用品模型的内涵’特点’框架等方面作了深入的讨论"户需求的参数以构成特定结构的产品!从而达到快速模块化设计可以降低制造成本!提高设计]制造速度响应设计的目

6、的"广义模块化设计的核心是柔性模块和质量!既可实现产品的大规模定制!又能使单件’的创建"小批量产品实现批量化生产!已经成为设计方法学研定义$&柔性模块$或称参数化模块%是指对产究的一个热点"但至今没有一个基于模块化设计的通品结构用参数化和模块划分方法得到的一组具有典型用产品模型"本文以液压机作为产品对象!建立针对模块结构的参数化模型!它具有特定的功能’结构拓基于广义模块化的快速设计]制造理论的产品族动态扑关系和相对固定的接口特征"模型!为产品的快速设计]制造提供有力的技术保障"$O)+产品族概念#"广义模块化设计文献(0)认为产品族是在设计的各个领域$功$O$+广义模块化概念能域’技术域

7、’物理域%中具有相同的内部标准接模块化是对一定范围内不同功能’性能’规格的口!以使产品的部件能够完全互换的一组产品"文献产品在功能分析的基础上!划分并设计出一系列功能(Z)提出了可变产品平台的设计方法!即以最小的模块!通过模块的选择和组合可以构成不同的产品!(*)产品变型设计来满足产品族内一定范围的性能要求"以适应不同用户的不同需求"它适用于产品分级特基于产品广义模块化设计的产品族是指由一组柔性明显!结构易于系列化’通用化和标准化的