个性化需求驱动的平地机定制快速设计方法研究

摘要

随着科技与信息物联技术的飞速发展，制造业迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命。大规模定制已经成为现代智能制造的主要生产方式，产品快速设计作为实现大规模定制的关键技术之一，能够在已有产品实例的基础上，通过有效提取设计规律、优化分配设计资源和重用设计知识实现产品的快速定制，是目前制造企业提高市场竞争力行之有效的方式。 本文以平地机产品为研究对象，以快速设计思想为指导，在需求信息智能化处理、基于实例的产品选型、以PLM为平台的产品配置设计和基于CAD二次开发的产品快速变型设计等方面做了相应的研究，具体内容如下: (1)针对大规模定制环境下客户需求的不确定性问题，分别构建了基于关联规则的需求合理性判别模型、基于三角模糊数的语义量化处理模型和基于主成分分析的冗余信息约简模型，实现了客户需求信息的智能化识别和处理。 (2)针对传统实例检索方法应用于平地机实际问题存在的不足，分别构建了基于物元理论的用户群体分类模型、基于层次分析法的权重值分配模型和基于余弦值的相似度二次检验模型，提出了ω-NN+CS产品实例检索方法;并结合平地机产品实例库，对ω-NN+CS产品实例检索方法进行了验证。 (3)在产品配置设计方面，构建了基于GBOM的平地机产品配置方法;以清软英泰PLM系统为产品配置平台，建立了平地机产品族结构及模块划分;设计了以PLM为基础的平地机产品配置流程;建立了客户满意度评价模型。 (4)在产品变型设计方面，在建立逐步回归非线性算法的客户需求→变型设计参数映射模型的基础上，结合平地机产品的设计规则，通过调用SolidWorks相关API函数，利用VB.NET建立友好人机交互界面实现参数驱动铲刀变型件、标准件及跟随件的快速建模，实现平地机产品快速变型设计。 最后，本论文在上述理论和方法的研究基础上，设计了客户需求驱动的平地机产品快速设计平台，并进行了定制设计实例验证。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1课题的研究背景及意义

1．1．1现代制造业模式的转变

1．1．2平地机设计现状

1．1．3课题研究意义

1．2快速设计概要

1．3国内外研究现状

1．3．1客户需求研究现状

1．3．2产品快速设计研究现状

1．4论文的主要研究内容与结构

1．4．1主要研究内容

1．4．2论文的框架结构

1．5本章小结

第二章个性化客户需求的智能化处理模型

2．1引言

2．2客户需求的分类和获取方式

2．3客户需求智能化处理模型

2．3．1基于关联规则的合理性、一致性判别

2．3．2基于三角模糊数的模糊语义量化处理

2．3．3基于主成分分析法的冗余信息约简

2．4本章小结

第三章基于实例检索的产品选型设计

3．1引言

3．2基于距离计算的产品检索方法

3．3基于国ω-NN+CS的产品检索模型

3．3．1检索模型的提出

3．3．2基于物元理论的用户群体分类

3．3．3基于层次分析法的权重值分配

3．3．4基于余弦值的相似度二次检验

3．4检索模型检验

3．5本章小结

第四章基于模块化产品族结构的产品配置设计

4．1引言

4．2模块化设计与模块划分

4．2．1模块化设计

4．2．2平地机模块划分

4．3基于GBOM的产品配置模型

4．3．1基于GBOM的产品族结构建立

4．3．2基于GBOM的变量化配置模型

4．3．3支持产品配置设计的PLM系统

4．4产品配置满意度评价模型

4．5本章小结

第五章基于CAD二次开发技术的产品变型设计

5．1引言

5．2基于逐步回归非线性算法的客户需求→产品参数映射模型

5．3支持变型设计的相关技术理论

5．3．1参数化CAD建模技术

5．3．2SolidWorks二次开发相关技术

5．3．3数据库技术

5．4基于SolidWorks二次开发的铲刀变型设计

5．4．1开发工具和常用建模方法

5．4．2铲刀参数化建模

5．4．3铲刀变型设计实现

5．5本章小结

第六章平地机定制快速设计平台的建立

6．1引言

6．2快速设计平台总体设计

6．2．1快速设计平台概述

6．2．2快速设计平台开发基础

6．2．3基于快速设计平台的产品定制流程

6．3快速设计平台实现

6．3．1系统平台主界面设计

6．3．2基于系统平台的需求获取和处理

6．3．3基于系统平台的实例检索

6．3．4基于PLM平台的产品配置设计

6．3．5基于SolidWorks二次开发平台的产品变型设计

6．4本章小结

第七章总结与展望

7．1本文总结

7．2课题展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢