能使产品循环再使用的模块化设计

模块化产品由可分离的模块组成,某些模块在产品作废后还能重复循环使用或进行再加工.介绍了一种基于环保意识的模块设计和制造方法,该方法将确定与设计目标相关的因素,并将这些因素与交互分析中部件的设计联系起来,最后将部件汇集成为模块.     

面向产品族设计的模块规划

基于零部件分析法,提出了面向产品族设计的模块规划准则:①将个性化部件分离出来,使产品差异点后移;②将未来易于变化的零部件与其他零部件相分离,从而改善模块整体的通用性和稳定性;③力争模块的功能独立性,并使模块之间的物理关联和几何关联最小.给出了各规划准则的量化计算方法和模块规划的目标函数,并以基于整数编码的遗传算法对模块规划问题进行求解.实例研究表明,所提出的模块规划方法能够高效地给出合理的结果.     

改进设计 简化制图 提高工效

采用模块化设计的设计方法来简化制图，可以提高工效。模块化设计的核心是模块设计和模块的组合设计。通过有效地利用现有零、部件的设计建立模块，采用系列化设计等标准化方法设计模块，按“黑箱”理论等进行模块的组合设计，使制图更为方便、快捷，提高工效至少3至4倍。     

基于遗传算法的产品创新设计

通过分析双层结构编码与二进制编码方式的优缺点，提出一种应用遗传算法进行产品创新设计的方法。在该方法中，双层结构编码方式主要用来对产品部件轮廓线进行造型设计，从而生成造型各异的部件；二进制编码方式主要用来进行部件组装，从而生成不同的组合方案。本文以风筝造型设计为例，阐述了该方法的应用方式与步骤，并以设计实例验证了方法的可行性与实用性。     

面向产品族设计全过程的聚类分析方法

产品族设计是大批量定制设计的关键和核心。分析了模糊聚类分析方法在产品族设计中的应用。按照公理设计理论将产品开发过程划分为需求、功能和结构三个状态空间，依次讨论了聚类分析方法在区分顾客共性需求与个性需求、识别平台元素与非平台元素、划分核心模块与个性模块方面的具体应用。     

用变型指标确定动态用户需求对产品重新设计的影响

针对目前在产品族设计中缺乏对动态变化的用户需求进行分析及响应的情况，提出用变型指标(VI—Variety Index)这一概念来确定动态用户需求对产品重新设计的影响。对QFD(Quality Function Deployment)方法进行了扩展，构造了系列产品的质量屋，将动态的用户需求与工程指标进行映射，并反映到部件的重新设计上，从而对变型指标进行了定量计算，得出基于动态用户需求的产品族设计中，部件对动态需求变化的敏感度。     

YHFT-DX移位分支部件的设计与优化

根据YHFT-DX移位分支部件的功能特点和性能要求,提出了一种结构划分与实现策略,确定了移位分支部件的关键路径及相应设计方法.对于时序紧张的定点算术操作模块、移位操作模块采用手工半定制设计优化.时序验证与分析表明：移位分支部件时序优化了6.86%,面积减少了10.64%,达到了主频1.0 GHz的设计目标.     

基于质量屋矩阵的产品模块划分方法

针对质量屋（HOQ）矩阵维数大、工程上不便处理的问题，提出了一种基于HOQ矩阵的产品模块两阶段分解方法．首先根据产品工程性能互相关矩阵，按照最大一最小划分方法，通过求解Fiedler特征值以及相应的Fiedler特征向量的方法，将产品工程性能进行分组，然后根据用户需求与产品工程特性的关系矩阵以及按工程性能分组所确定的分组数，按照惟一及最大相关度的原则通过求解0—1优化问题，将用户需求分配到相应的组中，从而将具有强耦合的用户需求与产品工程性能紧密相连，实现了对产品模块的划分．通过对某机床设计的实例，验证了该方法对于产品模块化设计的有效性．     

基于产品创新的反求设计

反求设计是对已有的产品或技术进行分析研究，掌握其功能原理、零部件的设计参数、材料、结构、尺寸、关键技术等指标，再根据现代设计理论与方法，对原产品进行仿造设计、改进设计或创新设计。本文提出了基于产品创新的反求设计方法。１反求设计中关键性问题的分析探索原产品的设计思想：探索原产品设计的指导思想是产品改进设计的前提。了解原产品的设计思想后，可按认知规律，提前设计出新一代同类产品。探索原产品的原理方案设计：各种产品都是按一定的要求设计的，而满足一定要求的产品，可能有多种不同的形式。所以产品的功能目标是产品设计的核心总题。不同的功能目标可引出不同的原理方案。探索原产品的原理方案设计，可以了解功能目标的确定原则，这对产品的改进设计有极大的帮助。研究产品的结构设计：产品中零、部件的具体结构是产品功能目标的保证，对产品的性能、成本、寿命、可靠性有着极大的影响。对产品的零、部件进行测绘：对产品的零、部件进行测绘是反求设计中工作量很大的一部分工作。用现代设计方法对所测的零件进行分析，进而确定反求时的设计方法。对产品的零件公差与配合公差进行分析：公差问题的分析是反求设计中的难点之一。通过测量，只能得到零件的加工尺寸，不能获得几何精...     

串联工业机器人机械臂的模块化组合式设计方法研究

针对传统机械臂设计方法存在灵活性低、能量消耗大且刚性差的问题,提出一种新的串联工业机器人机械臂模块化组合式设计方法。首先,设定不同模块局部坐标系,通过结构体数组方式对数据库进行存储。通过受力分析构建关节受力模型,选择关节部件选型;其次,利用装配数组生成方法将选择好的关节部件依据模块化组合式设计理念,设计成两件组件式;并分析机械臂工作空间。最后实验结果表明,采用所提方法设计的机械臂各模块输出力矩均符合设计要求,机械臂性能良好,不仅灵活性高、能量消耗低;而且具有良好的刚性。     

地铁屏蔽门的直流驱动电源设计

分析了地铁屏蔽门的负荷特点及其供电需求，设计出采用高频开关模块充电整流的直流驱动方案，介绍该设计的各主要部件功能，通过计算合理选取高频模块及电池组。     

串联工业机器人机械臂的模块化组合式设计方法

针对传统机械臂设计方法存在灵活性低、能量消耗大且刚性差的问题,提出一种新的串联工业机器人机械臂模块化组合式设计方法。首先,设定不同模块局部坐标系,通过结构体数组方式对数据库进行存储。通过受力分析构建关节受力模型,选择关节部件选型;其次,利用装配数组生成方法将选择好的关节部件依据模块化组合式设计理念,设计成两件组件式;并分析机械臂工作空间。最后实验结果表明,采用所提方法设计的机械臂各模块输出力矩均符合设计要求,机械臂性能良好,不仅灵活性高、能量消耗低;而且具有良好的刚性。     

证明嵌入式系统设计的UML-B规约

本书介绍了贯穿整个模块系统设计方法论的系统性质形式证法。该方法沦将子系统的共同验证与虚拟系统部件的系统精化和复用性相结合，通过规约的形式与非形式方法相结合，由UML和B语言来完成。这样就允许通过经证明的子系统的合成来验证系统规约（对于接口则给予某些特别的注意，符合VSIA／SLIF方法）。将B语言与C、VHDL和SystemC语言相连。将通过构造校正设计的过程扩展到较低的单片系统开发阶段。因此证明嵌入式软件产品是与证明硬件产品相配套的。书中开发了用于从UML和B语言产生代码的原型工具，现有的B语言验证工具被拓展成支持IP的再使用，这部是根据VSIA的推荐。书中所涉及的方法论及工具是通过开发三个工业应用来验证的，即无线移动终端、建立在HIPERLAN／2协议基础上的电信单片系统、以及汽车的防碰撞组件。     

工业产品绿色设计的三维模糊评价模型

为了解决产品生命周期各阶段在众多因素影响下的系统评价问题，论述了绿色产品的评价指标体系；运用关联分析计算权重，对评价样本值矩阵进行了设计；运用模糊评价原理，对产品的绿色度进行综合评价．评价方法的客观性强，便于操作，有利于寻找尚需改进的指标、生命周期阶段和产品组成部件，提升其绿色含量。     

武器装备虚拟维修训练系统设计与实现

 随着虚拟现实技术的不断发展,为了弥补实装训练的不足,武器装备虚拟维修训练日益受到关注。本文进行了武器装备虚拟维修训练系统的基本功能与模块设计,包括构造原理学习模块、部件级实车拆装模块、分解结合模块、故障检查与排除模块、控制与考核模块,研究了虚拟维修训练系统实现应该具备的各种基础数据以及实现数据开发与集成的方法和技术,并在此基础上设计了虚拟维修训练系统构架。该设计可为各种装备虚拟维修训练系统开发以及集成提供参考与借鉴。     

木工机械风险评价虚拟仿真软件设计研究

对木工机械的常见风险因素进行分析,以典型具有危险性较大的木工机械作为建模仿真的实验对象,通过采用建模设计的方法,将功能部件模块化、参数化,实现了基于虚拟仿真技术的木工机械安全项目的快速、可视化检测手段,并设计出相关的风险评价软件系统。软件为木工机械产品的本质安全进行把关,提高了产品在设计阶段对标准的符合性,有效地节约了产品量产后产生的返工成本。     

基于Pro/E Layout的模架的自动装配

模架是注塑模具设计与制造的基础部件，模架的标准化可以缩短制造周期，降低成本，简化模具维修。尝试通过Pro／E的Layout模块进行模架的自动装配，可以快速地进行模架设计。     

基于CATIA通用产品设计平台的梭车运煤机焊装夹具设计的专用模块开发

基于数字化设计与虚拟制造技术,采用CATIA通用产品设计平台对梭车运煤机焊装夹具设计的专用模块进行开发;在整个产品的设计和制造过程中,溶入三维建模技术、数字仿真技术、数字化检测技术,在产品的设计阶段,保证产品的质量,提高产品的稳定性、可靠性、安全性。通过多年的设计积累,对现有结构件及零部件和典型焊装线进行了规格化、标准化和系列化的处理,建立面向梭车运煤机焊装线的各类焊装设备的通用件模型库,实现焊接设备一些部件的标准化设计,极大缩短产品的开发周期。     

基于模糊随机故障模式与影响分析的产品再设计模块识别

针对现有再设计方法基本以用户需求为依据,较少考虑产品运行故障数据的问题,在产品运行故障数据基础上,提出了一种基于模糊随机故障模式与影响分析(Failure Mode and Effects Analysis,FMEA)的再设计模块识别方法.引入再设计必要性指数作为产品模块再设计的依据,根据故障发生的随机性以及风险判断模糊性特点,构建了模糊随机FMEA模型来度量故障模式与产品模块之间的关联关系,采用可信性理论和模糊随机模拟技术处理模糊变量和随机变量多值性问题,并通过履带起重机再设计模块识别验证了所提方法的可行性与有效性.     

基于模块化的某混合动力变速箱成套压配工装设计

压配工装一般是依据工艺具体要求一对一进行设计的,但设计成套压配工装时,可以采用模块化设计思想,对需要设计的成套压配工装先进行功能分析,再划分出不同功能模块,按模块设计部件,再进行组合,成为成套压配工装.本文以某型号汽车混合动力变速箱成套压配工装设计为例,将系列工装规划为压头模块、定位模块和基础模块三个基本模块,实现了基础模块的通用、压头模块和定位模块的系列化.实践表明,采用模块化设计能够显著提高设计效率,降低生产成本.