面向集群制造的注竣机开放式模块化设计技术

通过对集群制造系统结构特点的分析，提出了基于产品技术分割和技术模块价值选择的开放式模块化产品设计方法．该方法运用结构映射这一基于技术的功能和基于设计结构矩阵的技术单元聚类，实现了合理的产品技术分割；通过基于量化设计结构矩阵的技术结果关联分析和技术控制力评价实现了科学的技术模块选择；进而形成了面向集群制造的开放式产品模块化设计方法．最后以我国沿海注塑机企业集群为例，阐述了面向集群制造的开放式产品模块化方法的应用．     

面向产品族模块化设计和制造的工艺聚类分析方法

为了实现产品族模块化制造,必须综合考虑设计和制造两方面的因素.利用零部件与工艺路线之间的关联,形成了基于聚类分析的产品族模块化设计和制造的方法.通过分析产品族内各成员构成比例及零部件的变形组合,建立了产品族结构模型;在各零部件工艺路线串比较的基础上,构建零部件关联矩阵;采用聚类分析法对零部件进行聚类划分,得到了具有相似工艺路线的零部件聚集;通过分析模块内各零部件对应的各工艺环节任务量的分配比例,实现了与设计模块对应的制造单元的规划.由于考虑了各成员的构成比例,具有对变化的用户订单响应能力.     

机床模块化设计的研究

随着制造业的快速发展,模块化的设计成为敏捷性制造的重要途径,它不仅缩短了制造周期,而且实现了产品的多样化.本论述介绍了模块化设计的概念及分类,提出了模块化设计的优点及步骤即:首先通过市场调研,进行功能分析,建立功能结构,然后划分模块的系列型谱,最后完成模块之间的组合;并以组合机床的模块划分为例,进一步说明了模块化设计方法在机床中的应用.     

基于进化树的产品模块化粒度分析

针对产品模块化设计中的粒度问题,提出一种基于进化树的分析方法。通过综合考虑零部件之间的功能关系度、结构关系度和物理关系度,建立产品的原始矩阵,应用模糊聚类分析方法对其进行划分,得到传递闭包矩阵;根据不同分区阈值序列形成模块,得到一个聚类进化树,再以进化树的最长分支为基础,划分出不同的粒度等级,通过比较模块化指数MI找到其最佳粒度级别。以咖啡机产品的模块化粒度分析为例,验证了该方法的有效性。     

计算机辅助可重组制造系统集成设计框架

为解决目前缺乏能够结合我国制造业现状的具体实施与应用的可重组制造系统计算机辅助系统平台问题,提出了基于面向对象开放式架构、模块化技术方法的可重组制造系统集成设计框架.分析了集成框架的规划问题,给出了体系结构.建立了集成框架的系统功能模块,并就实现每个模块所采用的关键技术进行详细阐述.依据该设计思想,结合某汽车零部件制造企业开发了集工艺分析描述、布局规划、生产调度、仿真优化、成线监控和资源管理为一体的集成系统.     

白马鸡繁殖期等级行为和社群结构的社会网络分析

【目的】白马鸡(Crossoptilon crossoptilon)是一种大型鸟类,集群中个体相互作用形成复杂的社会结构,笔者从社会网络视角分析白马鸡等级行为和社群结构,探明白马鸡在繁殖期的社群状况,为集群鸟类社会行为和群体结构研究提供科学依据。【方法】运用社会网络分析方法,对育雏前期和育雏期的白马鸡群体开展野外调查,总共标记个体49只,记录白马鸡群体成员聚集频次和等级支配频次,计算了支配关系矩阵的线性程度和个体等级分数,并将个体聚集强度关系矩阵和等级支配关系矩阵实现了网络可视化。同时,建立人工模拟群体随机聚合矩阵,检验观察矩阵是否由随机因素导致。计算网络参数和模块度值,方差分析检验模块内部和各模块之间个体支配关系强度差异。【结果】①等级关系网络显示白马鸡集群中个体间存在等级制度,且为线性支配式; ②育雏前期和育雏期集群中均存在3个模块,但两个时期模块成员发生了变化; ③接近中心度对模块性影响显著,育雏期群体凝聚力高于育雏前期,且育雏期模块化程度高于育雏前期; ④育雏期配偶对的分布受到模块化的限制,所有配偶对分布在相同模块内; ⑤模块内部个体等级支配关系强于各模块间个体支配关系,且高等级个体群体凝聚能力较强。【结论】对白马鸡集群关系和等级行为观察实现了网络可视化,揭示了白马鸡繁殖期集群中存在模块化结构,且模块内部和模块间个体等级支配关系强度不同。     

基于协同优化的动态模块化设计方法研究

为了解决模块化设计缺乏过程支持、模块系统缺乏闭环流程优化的研究现状,基于系统论和协同学的观点提出动态模块化设计的方法及其技术框架.结合设计过程模型和多事务处理代理系统模型,构建了支持协同和优化分析的过程调度和冲突消解机制,实现了模块化分析所得规范体系在组合设计过程中的应用及产品结构的改进和优化.通过基于此框架模型的原型系统的开发及在某系列型号发动机设计过程的应用,验证了该方法对解决现有问题的有效性.     

机器人控制器片上系统开放性的聚类分析

借助微电子领域中的片上系统,搭建良好的应用开发平台,构造开放式模块化机器人控制器,并利用聚类特性中有代表意义的评价指标即内聚和耦合对所实现的机器人控制器的模块化设计以及开放式结构进行理论分析.同时选取在实现模块化机器人控制器的过程中各个片上系统元素的建立时间和延迟时间等具体参数进行分析和比较.实验表明:利用片上系统实现的控制器,结构良好,模块化程度高,同类模块间平均距离短,内聚强;不同模块间平均距离长,耦合松,体现了良好的开放性.     

第三方物流定制营销中的模块化设计

针对第三方物流定制营销中的关键策略和技术--物流产品模块化设计进行了深入系统的研究,构建了物流产品模块图,并采用波斯顿矩阵对模块进行深度管理以避免过渡定制化.第三方物流企业通过对模块的不同组合来实现物流产品的个性化定制,以满足定制并快速响应市场的需求.     

面向大规模定制的山地稻麦 联合收割机模块化设计

对山地农业作业机进行了产品族规划,通过基于目的手段关系的功能分解划分了产品族的核心模块和外围模块,并确定了产品族的结构总体布置方案,为具体作业机的模块化设计奠定了基础.基于功能分解确定了联合收割机的模块划分,通过模块的组合实现了功能相同但性能不同的联合收割机设计.本研究为实现大规模定制下的多功能农业作业机的开发奠定了基...     

支撑体住宅理论在装配式农宅设计中的应用

考察河北省石家庄市城郊农宅、河北装配式农宅生产企业和试点项目,分析支撑体住宅(SAR)理论在装配式农宅建设中的应用潜力.以承重构件、厨卫、管道、交通竖井等4个方面设计支撑体,以外围护构件、空间分隔构件等2个方面设计填充体,以内装集成部品模块、室内空间模块、室外庭院模块等3个方面组构模块族群.通过组建实验性设计模型,构建专业间协调的模数轴线体系,探析以SAR理论为指导的装配式农宅设计手段.研究结果表明:以SAR理论为指导的装配式农宅具有标准化、人性化、可续化和集约化的优点.     

组合机床模块化设计CAD系统

根据组合机床设计特点，将模块化设计技术应用于组合机床CAD系统。以分级模块化为主导思想，在功能分析的基础上划分组合机床的各级模块并按照面向装配设计的原则设计了模块接口。以三维设计软件UG为开发平台，针对组合机床的每一级模块建立相应的全参数化三维模型库，开发出支持模块化设计的组合机床CAD系统。     

基于MAS的网络化三维协同设计

针对网络化协同设计在先进制造技术领域中的地位,提出了基于MAS的三维协同设计功能和系统结构模型及其Agent的一般模型,研究了协同设计的项目管理、F-AHP算法的伙伴选择和DSM方法的任务分解与分配等关键技术;通过对协同通讯、交互工具和设计工具等系统实现技术的探讨,构建了基于MAS的三维协同设计系统的原型系统,并在实际产品设计过程中进行测试应用,验证了该系统支持面向项目管理的产品三维协同设计.     

基于UG/OPEN的铝型材挤压模具设计系统开发

分析了铝型材挤压模具的设计流程,在铝型材挤压模具设计数据流图的基础上,以UG NX为开发平台,综合运用各种UG/OPEN开发技术开发了铝型材挤压模具设计系统,包括用户菜单、模具文件新建界面、截面数据处理、工艺参数处理、挤压模具结构设计与结构生成等模块.该设计系统与UG NX无缝集成,运行稳定可靠,大大提高了铝型材挤压模具的设计效率和质量.     

动态规划在产品家族替换策略中的应用

提出如何适时地选择和启动新模块以替代、更新产品家族中现有模块的系统算法.依据由模块更新引起的利润变化的独立性等假设,通过建立动态规划模型,将产品家族的优化问题分解为多个较小的模块组的子优化问题,并利用相互独立模块组的集合和模块群的概念,减小动态规划中所需的状态空间和计算空间.所提出的动态规划算法,依据整个产品家族和单个产品模块间的相互关系,最终实现了设定时间内产品家族的利润最大化.饮水机产品家族的实例表明,所提出的算法可以有效地优化产品家族构架.     

机电一体化机器人关节及其驱控系统硬件设计

机器人关节模组是机器人的关键部件,目前传统机器人关节模组具有关节构型固定,功能单一,不开源开发接口,智能化程度低,无法快速重部署等一系列问题.针对以上问题,设计出一种高度集成的机电一体化机器人关节模组,将机械结构、控制、驱动、通讯等功能集于一体.该关节模组可以在完成机械连接的同时完成电气连接,组装后可方便启动关节并配置...     

基于模块化操作符的半潜式钻井平台设计及知识管理

随着海洋油气开发步伐的加快,半潜式钻井平台等海洋工程装备的需求在国内外也越来越大.针对半潜式钻井平台结构区域界限明显、技术复杂及设计过程中图纸、材料、设备清单数量多等特点,文中提出利用模块化的思想使用操作符工具开展平台设计的方案,并建立模块库对设计全过程信息进行管理,一方面有助于提高设计生产效率,另一方面可从设计标准、产品规范、专家知识、经验以及成功先例等方面获取知识,不断积累和完善模块库,充分发挥信息效益,为钻井平台的信息化制造全过程管理提供支持,提高软件的移植性和可重用性,切实保证设计质量,降低设计建造成本.     

一种新型的自重构模块机器人

提出了一种由相同机械结构单元组成的自重构模块机器人,介绍了该模块的机械结构设计,给出了一种建立在两级分层控制算法基础上的模块连接规划.每个模块可以独立与其他模块相互分离或连接,并且通过与其他模块相互配合来改变其连接方式,从而使整个机器人系统可以获得不同的三维结构和各种静态位形.Java 3D仿真结果表明了连接规划的可行性和有效性.