面向大批量定制的集成产品开发平台研究

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1、华中科技大学博士学位论文面向大批量定制的集成产品开发平台研究姓名：张芬申请学位级别：博士专业：机械电子工程指导教师：宾鸿赞;陈卓宁20060427华中科技大学博士学位论文摘要大批量定制（MassCustomization,MC）生产模式旨在满足客户个性化需求的同时保持大批量生产模式的低成本和高效率。目前关于MC的设计理论与方法的研究已取得了一定的进展，但要成功的在制造业企业实施尚有一段距离，其中一个主要的原因缺乏必要的具体的信息系统支持技术。因此，本文针对面向大批量定制的集成产品开发（IntegratedProductDevelopmentfo

2、rMassCustomization,IPDFMC）及其支撑平台（Platform-IPDFMC）进行了深入的研究与实践，取得如下研究成果：给出了IPDFMC的定义和6元概念模型。阐述了Platform-IPDFMC的数据层面、功能层面和应用层面的需求。建立了Platform-IPDFMC的管理功能模型，开发了一种基于消息的多层次部署的集成框架，提供多种应用协同机制。在总结分析现有的基于特征、传统事物特性表等产品信息模型的优缺点的基础上，给出了“特性”的新的定义、分类和总体结构，描述了“特性”与相关工程概念“特征”、“参数”之间的关系。采用具有

3、中性表现格式的事物特性表工具来管理特性，通过特性的约束对设计知识进行表达。并基于特性的概念和事物特性表工具建立了产品族信息模型、产品族分类体系与编码系统。将“特性”引入到产品结构配置模型中，建立了一种以产品结构模型为基本信息载体的统一产品结构配置模型，解决现有的多视图产品结构配置模型中视图之间界线不明显、一致性维护困难的问题。给出了产品结构配置模型的配置知识表达方式和配置求解策略，建立了IPDFMC的产品结构版本模型。指出了IPDFMC的变型设计中存在的设计方法层和实现层两个层面的问题。现有的CAx中的基于特征的变型设计、基于参数/变量的变型设

4、计属于实现层面的问题，平台中利用事物特性表进行产品族的标准化、规范化等管理是设计方法学层面的问题。给出了IPDFMC的基于事物特性表的变型设计的原理，描述了事物特性表与参数表之间的区别和联系。利用此原理，实现了3DCAD模型与工艺规划模型的I华中科技大学博士学位论文变型设计。基于上述研究成果，开发了Platform-IPDFMC软件系统。Platform-IPDFMC软件系统在跃进轻型汽车公司实施应用，为该企业实现大批量定制的生产模式起着促进作用。关键词大批量定制，产品族信息模型，集成产品开发平台，特性，事物特性表，产品配置，产品变型设计II华

5、中科技大学博士学位论文AbstractMassCustomization(MC)productionpatternaimsatsatisfyingthecustomerindividualrequirementswhilekeepinglowcostandhighefficiency.AlthoughtherearesomeachievementsinthedesigntheoriesofMC,theMChasnotsucceededinmanufacturingenterprises.Oneofthekeyreasonsisthatthepr

6、acticableinformationapplicationsareabsent.So,themethodsandkeytechnologiesofIntegratedProductDevelopmentforMassCustomization(IPDFMC)andtheplatform–IPDFMCareinvestigatedindetail.Themaineffortsandcontributionsofthisdissertationareasfollowing:ThedefinitionofIPDFMCanditsconceptio

7、nmodelincluding6elementsareilluminated.ThenthemanagementfunctionmodelofPlatform-IPDFMCisproposed,andamulti-tierstructuralintegrationframeworkwhichismessageorientedispresentedandprovidesmultiformapplicationcollaborationstrategies.ByanalyzingtheadvantagesanddisadvantagesofProd

8、uctInformationModelbasedonfeatureortraditionalTabularLayoutofArticleCharact