基于超图理论的产品配置设计系统研究

摘要

作为大规模定制设计的关键技术之一，产品配置设计能快速的配置出满足客户需求的个性化产品。综述了当前国内外学者对产品配置设计的研究现状，主要集中在配置知识的表达和配置求解两方面。引入元件类和特征的概念，提出把元件类特征分为条件特征、属性特征、成员特征和装配特征。建立基于超图理论的产品族模型，通过把子超图转化为元件类，构建了基于元件类的配置模型，对配置模型的求解问题映射为约束满足问题，用回溯算法求解此问题。主要内容如下： 概述了大规模定制生产和产品配置设计的基本概念、优势等有关方面。针对当前产品配置设计的研究现状，深入地分析了所存在的问题，在此基础上，提出了本论文的研究内容和论文的体系结构。 介绍了超图和结构化超图的相关理论，构建了基于结构化超图的产品族模型。在建模过程中，以模块化标准划分子超图，指出其具有类的性质。描述了结构化产品族的建模流程。 提出了把元件类特征分为四类，并对它们进行详细的阐述，提出以条件特征保证元件类的封装性。在结构化产品族的基础上，通过把具有类性质的子超图转化为元件类，构建了以元件类为配置单元的产品配置模型，给出了配置模型实例化流程。 由于配置模型的节点即元件类具有封装性，基于元件类的配置模型求解问题转化为元件类的特征对象的求解问题。通过把配置模型上的元件类逐一映射成相应的约束满足问题分别加以求解，使得求解规模较小，鉴于此用回溯搜索算法求解此约束满足问题能达到预期的效果。叙述了零件类、部件类和产品类的约束满足问题求解。阐述了对基于元件类的配置模型求解问题映射成约束满足问题的求解流程。 以浙江省科技厅项目“基于产品族和模块规划的快速响应集成设计平台研制”为背景，进行了众擎起重机产品平台开发实践，证实了文章研究方法的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2大规模定制生产

1.2.1 大规模定制生产概念

1.2.2 大规模定制生产的特征

1.2.3 大规模定制生产的优势

1.2.4 大规模定制生产的基本策略

1.2.5 大规模定制设计

1.3产品配置设计

1.3.1 产品配置设计概念

1.3.2 产品配置设计特点

1.3.3 产品配置设计优势

1.3.4 产品配置的发展

1.3.5 产品配置设计研究现状

1.4论文体系结构

1.4.1存在问题

1.4.2研究内容

1.4.3论文的体系结构

1.5本章小结

第2章基于超图理论的产品族建模

2.1引言

2.2超图理论

2.2.1超图理论概述

2.2.2结构化超图

2.3 产品族建模

2.3.1 产品族建模概述

2.3.2产品族结构化建模表达

2.4 本章小结

第3章基于元件类的产品表达及其配置模型

3.1引言

3.2基于元件类的产品表达

3.3基于元件类的产品配置模型

3.4配置流程

3.5本章小结

第4章基于元件类配置模型的约束满足问题

4.1引言

4.2约束满足问题求解

4.2.1约束满足问题求解概述

4.2.2约束满足问题求解的常用方法

4.2.3回溯算法描述

4.3配置模型的约束满足求解

4.3.1配置模型的求解概述

4.3.2零件类的约束满足问题求解

4.3.3部件类和产品类的约束满足问题求解

4.3.4配置模型求解表达

4.4本章小结

第5章众擎起重机产品平台开发实例

5.1引言

5.2众擎起重机产品平台系统体系结构

5.3众擎起重机产品平台子系统

5.3.1零部件资源

5.3.2设计资源

5.3.3产品配置设计模块

5.4本章小结

第6章总结与展望

6.1全文内容总结

6.2研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的科研工作与学生论文情况