基于产品基因的机械产品设计与成本估算

摘要

智能设计是提高产品设计自动化与智能化水平的有效途径，也是实现大规模定制生产、敏捷制造与智能制造的关键技术之一。基于实例的设计方法(CBD)是智能设计的重要方法，旨在利用已有产品来设计新产品，但由于机械产品结构的多样性与复杂性，此方法存在相似实例搜索与适应性修改困难的问题，同时，在产品设计阶段也难以进行成本估算。本文以产品基因为切入点，描述复杂产品的结构属性和制造属性，从而建立复杂产品智能设计与成本估算体系结构。本文内容通过以下几方面展开：
　　首先，在分析CBD方法局限性和并行成本估算存在问题的基础上，提出面向产品智能设计与成本估算的产品基因参数，并将其分为产品部件的结构参数和制造参数两个部分，利用面向对象的方法对基因参数进行表示，在此基础上，建立面向复杂产品智能设计与成本估算的体系结构；
　　然后，利用神经网络的方法建立产品功能参数与基因参数、基因参数与零件参数之间的映射模型，将基因参数中的结构属性作为实例搜索的依据，采用加权欧式距离的方法描述产品之间的相似性，实现相似实例的搜索；通过基因参数与零件参数的映射模型对相似实例进行适应性修改，给出相应的修改建议；
　　其次，在分析产品成本构成的基础上，利用神经网络的方法建立产品基因参数与成本之间的映射模型，从而在设计阶段并行估算成本。
　　最后，本文以Visual Basic为系统开发工具，以Access为服务器端数据库，建立板链式提升机智能设计与成本估算原型系统，实现了基于实例的提升机设计和成本估算的自动化和智能化。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要研究内容

第2章 基于产品基因的智能设计与成本估算体系结构

2.1引言

2.2面向产品设计和并行成本估算的产品基因的提出

2.3 产品基因定义和表示方法

2.4 基于产品基因的智能设计与成本估算模型

2.5 本章小结

第3章 产品功能参数与基因参数映射模型的构建和相似实例搜索

3.1 引言

3.2 产品实例的层次化表达

3.3 机械产品实例库构建

3.4 产品功能参数与基因参数映射模型的构建

3.5 基于产品基因的相似实例搜索

3.6 本章小结

第4章 相似实例的适应性修改与成本估算模型的建立

4.1 引言

4.2基于产品基因参数相似实例的适应性修改

4.3 产品成本分析

4.4 基于产品基因的并行成本估算模型

4.5 本章小结

第5章 斗式提升机设计与成本估算原型系统的开发

5.1 引言

5.2 斗式提升机

5.3 系统开发和运行环境

5.4 系统总体框架

5.5 系统功能的实现

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢