基于产品平台的产品设计过程研究与实现

摘要

随着科技的进步和人们生活水平的提高，客户对产品个性化需求越来越高，这加剧了企业间竞争的同时也使得产品生命周期不断缩短。大规模定制(Masscustomization，MC)生产有效地解决了大规模生产与个性化需求之间的矛盾，正在成为企业保证竞争力的关键。基于产品平台的产品设计就是一种面向大规模定制设计的重要方法。通过构建产品平台，并在产品平台基础上开发出产品族，从而达到既能降低成本、保证质量又能满足客户个性化需求的目的。本文围绕基于产品平台的产品设计过程展开研究，并开发了相应的功能模块，对于提高企业产品开发能力具有重要意义。
　　首先，对产品平台分类及其开发方法进行了研究，并以模块化产品平台为研究对象，给出了其构成模式，提出了基于模块化产品平台的产品设计流程，为企业实现基于平台的产品设计提供了理论基础。
　　其次，对基于模块化产品平台的产品配置过程作了深入的分析。引入通用物料清单(Generic bill of material，GBOM)理论，提出基于改进GBOM的产品平台主结构建立方法，对产品平台主结构中复杂的约束关系进行了分析和表达，建立了支持多级平台的产品配置过程模型。
　　再次，通过对常见的变型设计方法以及完整的变型产品开发设计过程的分析，确定了产品级变型设计过程中参数的分类方法和选择原则，并提出基于设计结构矩阵(Design structure matrix，DSM)的变型产品参数传递方法，并以此为基础构建了变型产品事物特性表传递结构模型。进而研究了在PDM系统支持下基于事物特性表驱动的变型实例生成过程。
　　最后，根据以上研究内容，以华天软件有限公司的PDM系统Inforcenter为基础，设计实现了基于产品平台的产品设计过程功能模块。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 产品平台概念及演变

1．3 基于产品平台的产品设计关键技术及研究现状

1．3．1 产品族及其建模技术

1．3．2 产品配置

1．3．3 变型设计

1．3．4 模块化设计

1．3．5 产品平台与上述关键技术的联系

1．4 研究目的及意义

1．5 论文主要内容及章节结构

第2章 产品平台实现原理及产品设计流程研究

2．1 产品平台分类与开发方法

2．1．1 产品平台的分类

2．1．2 产品平台的开发方法

2．2 研究对象的提出

2．3 基于模块化产品平台的产品设计流程

2．4 本章小结

第3章 基于模块化产品平台的产品配置过程研究

3．1 产品配置过程概述

3．1．2 几种典型的产品配置规则

3．2 基于模块化的变量配置过程

3．2．1 变量配置具体流程

3．2．2 整车配置实例

3．2．3 传统模块化变量配置的缺点

3．3 基于改进GBOM的产品平台结构模型

3．3．1 基于改进GBOM的产品平台主结构的建立

3．3．2 产品平台约束关系定义及表达

3．4 支持多级平台的产品配置过程

3．5 本章小结

第4章 基于事物特性表驱动的产品变型设计方法研究

4．1 面向模块化产品平台的变型设计分析

4．1．1 面向模块化产品平台的变型设计研究对象

4．1．2 变型产品开发设计过程

4．2 变型设计参数分析及事物特性表的建立

4．2．1 事物特性表技术

4．2．2 参数分类方法及选择原则

4．2．3 基于DSM的变型产品参数传递方法研究

4．2．4 变型产品事物特性表传递结构模型

4．3 基于事物特性表驱动的变型实例生成过程

4．4 本章小结

第5章 基于产品平台的产品设计过程在PDM中的实现

5．1 基于产品平台的产品设计功能模块的设计

5．1．1 系统体系结构

5．1．2 功能模块数据流程图

5．1．3 基于产品平台的产品设计模块功能结构

5．2 基于产品平台的产品设计功能模块的实现

5．2．1 平台规划管理

5．2．2 平台主结构管理

5．2．3 配置变量管理

5．2．4 配置规则管理

5．2．5 关联车型产品族

5．2．6 产品变型设计

5．2．7 产品结构选配

5．3 本章小结

总结与展望

展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢