面向成本的大批量定制配置设计技术研究

摘要

本文在分析我国制造企业在全球经济一体化和先进制造技术不断发展的背景下,提出面向成本的大批量配置设计技术.着重研究了大批量定制下产品族建模技术、配置设计知识表达和求解、产品成本建模和估算等,并结合开发系统实践应用情况,探讨了大批量配置设计实现技术的实现.第一章回顾制造业生产技术的演变历史,概述先进制造技术的发展.分析了大批量定制技术和产品设计中成本工程的研究现状,并将大批量定制技术与其他先进制造技术进行了比较.总结了大批量定制设计的使能技术,包括产品信息管理、产品族模板和事务特性表、版本管理、配置设计项目管理等.指出目前研究存在的不足,提出本文的研究主题--面向成本的大批量配置设计技术,给出本文主要研究内容、技术特点和组织结构.第二章在分析大批量定制模式(MC)下配置设计领域知识的基础上,提出基于本体论和知识规则的MC配置设计方法.首先规划产品族配置设计本体、知识域及其属性、面向对象建模思想的产品配置设计模块(PCDM);定义配置设计规则用于过程推理和知识演变.着重探讨配置设计求解策略和实现算法,建立MC配置设计的知识模板向导,实现配置方法的形式化表达.第三章研究MC生产模式下产品的成本组成结构,分析不同客户定制需求对产品成本的影响.着重探讨新设计零件的成本估算方法,根据已有产品的信息建立了产品成本样本库,引入模糊系统理论中贴近度和隶属函数等概念,建立适用于不同设计阶段的成本估算模型.同时提出MC配置设计的成本性能评价方法和优化策略.第四章探讨基于知识重用的配置设计成本优化,以本体论为理论指导进行配置设计中知识检索、匹配和共享.分析大批量定制配置设计的产品性能和成本控制目标,强调了对配置设计进行优化的必要性,提出产品优化的三项关键设计技术,并探讨MC配置设计产品的定位策略.第五章主要阐述了面向成本的MC配置设计系统工程应用.结合应用系统在企业中实施情况,介绍了系统的开发平台、技术特点、总体框架,给出系统主要模块的界面和功能:产品物料信息编码、产品族模板和配置设计规则管理、产品族BOM管理和配置设计项目管理.总结了关于面向MC的产品族建模、配置设计实现、产品成本估算等研究技术的应用.第六章总结了面向成本的大批量定制配置设计技术理论和应用软件系统的实践,重点介绍论文的创新点和特色,对MC配置设计技术研究领域的发展方向进行了预测.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题背景

1.1.1制造业生产技术的演变

1.1.2先进制造技术的出现和发展

1.2大批量定制设计技术和产品成本问题的研究现状

1.2.1大批量定制技术的研究现状

1.2.2产品配置技术的研究现状

1.2.3产品设计中成本工程的研究进展

1.3大批量定制配置设计中使能技术

1.3.1 MC配置设计中产品信息管理

1.3.2MC配置设计产品族模板和事务特性表

1.3.3 MC配置设计中版本管理

1.3.4 MC配置设计中项目管理

1.4论文研究内容及组织结构

1.4.1目前研究中存在的主要问题

1.4.2本文的主要内容和框架

1.4.3本文的技术特点

1.5本章小结

第二章MC配置设计中知识建模与求解

2.1引言

2.2MC配置设计中知识析取与封装

2.2.1 MC配置设计本体知识的分析

2.2.2 MC配置设计本体知识域的分类

2.2.3客户需求知识的获取与分析

2.2.4产品成本知识的提取

2.2.5产品配置设计模块的封装

2.3 MC配置设计规则的知识表达

2.3.1 MC配置设计知识规则定义

2.3.2 MC配置设计规则的特征

2.4MC配置设计中知识求解和知识模板

2.4.1 MC配置设计中客户需求约束的规范

2.4.2 MC配置设计的求解策略

2.4.3 MC配置设计的知识模板

2.4.4 MC配置设计的知识实例

2.5本章小结

第三章MC配置设计中成本建模与估算

3.1引言

3.2产品制造成本结构与分析

3.2.1 MC的定制成本分析

3.2.2产品制造成本的组成

3.2.3特殊加工成本的换算

3.3产品制造成本的估算模型

3.3.1新设计零部件的成本估算模型

3.3.2产品装配成本的估算

3.3.3产品制造总成本的估算

3.3.4产品成本估算误差的分析

3.3.5产品成本估算模型的框架及实例

3.4面向物料清单的配置设计成本计算

3.4.1 MC配置设计的物料清单

3.4.2 MC配置设计的成本物料清单

3.5本章小结

第四章基于知识重用的MC配置设计成本优化

4.1序言

4.2 MC配置设计的知识重用

4.2.1 MC配置设计的知识关联

4.2.2 MC配置设计知识重用的实现

4.3MC配置设计成本优化实现技术

4.3.1配置设计中产品性能分析

4.3.2 MC配置设计中成本优化技术

4.3.3 MC配置设计中成本定位策略

4.4本章小结

第五章面向成本的MC配置设计系统应用

5.1引言

5.2 MC配置设计系统概述

5.2.1 MC配置设计系统的开发平台

5.2.2 MC配置设计系统的技术特色

5.2.3 MC配置设计系统的组成结构

5.3MC配置设计系统的主要功能模块

5.3.1产品物料信息编码管理

5.3.2产品族模板与配置规则管理

5.3.3产品族BOM管理

5.3.4产品成本估算与报价

5.3.5 MC配置设计项目的过程管理

5.4 MC配置设计系统与CAD技术的集成

5.4.1产品族结构的参数化建型

5.4.2 CAD主模型的参数化驱动

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1引言

6.2本文的总结

6.3今后工作的展望

6.4本章小结

参考文献

附录一攻读硕士学位期间发表或已录用学术论文

附录二攻读硕士学位期间参与的科研项目

致谢