基于公理设计和产品平台的产品模块化设计研究

摘要

随着国民经济的快速发展，我国汽车产业已经进入快速增长阶段，其在国民经济中的重要地位不断加强。据统计，2015年国内上市的新车高达160余款。为适应当前日益激烈竞争的市场，各大汽车企业希望可以降低新车的开发成本和缩短新车的研发制造周期，从而不断促进新车的研发速度，以此来达到增加自家车型在市场上的份额。模具的设计制造是汽车设计制造过程中很重要的一个阶段。软工装模具的设计制造技术也是汽车研发设计过程中的一个重要步骤，它也是一直制约新车研发设计周期和成本的重要因素。现有的软工装模具的制造周期过长，质量和可靠性较差，这种局面的出现，与我国汽车工业起步较晚有着直接的联系。因此为了缩短软工装模具的设计开发周期和降低设计制造成本，提高软工装模具的可靠性和稳定性，必须对软工装模具进行模块化设计。
　　本文在大量阅读研究总结国内外学者关于模块化设计方法和产品平台设计的基础上，提出了一种基于公理设计和产品平台的产品模块化设计方法：文章以公理化设计理论为产品模块化设计指导框架，以用户对产品功能需求为出发点，提出了一种基于公理化设计和产品平台的产品模块化设计新方法。该方法应用Kano模型，分析了用户对产品的功能需求，从用户的功能需求出发，利用公理化设计的层次分解和“Z”字形映射方法，把产品功能逐级划分并映射为产品设计参数，建立结构设计矩阵；通过分析各设计参数之间在功能、几何、物理方面的相关关系，建立产品设计关联矩阵，实现软工装模具模块划分。
　　产品的模块划分是构建产品平台的前提和基础，产品平台是产品族设计的核心内容，产品族和产品的模块化设计有着很大的关系，产品的模块化设计可以将产品划分成为通用模块和个性化模块，在对产品模块划分、产品平台、产品族之间的关系进行阐述之后，在产品模块划分基础上，介绍了产品平台设计流程，从用户需求出发，分析用户对软工装模具的需求，明确软工装模具产品平台设计任务，把产品模块定义为通用模块和个性化模块，通过通用模块与个性化模块的组合配置，可以组合出满足不同客户需求的产品，最后完成了软工装模具产品平台的构建。

目录

第1章 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 软工装模具的模块化设计概述

1.3 模块化设计的实际应用与实际意义

1.4 本文主要研究内容

1.5 本章小结

第2章 公理化设计基本理论

2.1 引言

2.2 公理化设计理论基本概念

2.3 公理化设计流程

2.4 本章小结

第3章 基于Kano模型的产品功能需求分析

3.1 引言

3.2 Kano模型

3.3 基于Kano模型的软工装模具模块化设计功能需求分析

3.4 本章小结

第4章 基于公理化设计的产品模块划分

4.1 引言

4.2 模块划分原则

4.3 软工装模具的模块划分

4.4 本章小结

第5章 软工装模具产品平台的构建

5.1 引言

5.2 产品平台的概述

5.3 产品平台设计

5.4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢