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.     

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.     

考虑变更传播影响的产品模块分类方法

针对产品变更过程中遇到产品结构复杂及零部件间关联程度强的问题,基于设计结构矩阵,通过模糊聚类分析法,对产品变更模块分层级研究变更传播的特点.首先,将产品零部件按照不同要求划分为不同的模块,将模块作为基本元素,根据模块间的变更依赖关系建立含权重的设计结构矩阵;然后,利用模糊聚类分析法对变更模块聚类,对聚类结果分层级,分析各层级之间的变更传播特点,从而降低模块变更的复杂性,提高模块变更的速度.以某型罐式半挂车为例,对该方法的可行性和合理性进行验证.实验结果表明:该方法能够有效地降低车辆变更复杂性,并能提高车辆工程变更速度.     

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.     

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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

嵌入式电话自动拨测系统的设计与实现

电话自动拨测系统能够极大地提高电信维护工作的效率,市场上已有的此类产品系统部件多,结构复杂,成本较高.设计了一种简单低成本的嵌入式电话自动拨测系统,以华邦W78E58B单片机为控制器,结合设计的电话通信模块,实现了自动拔测终端信号的发送、检测和接收,并设计了网络模块实现远程客户端与拨测终端之间的通信.设计在中国电信的固定电话网络里,成功实现了对中国电信的固定电话网络和中国移动的移动电话网络的自动拨测,拨测结果真实、准确地反映了网络的运行状况和业务状况.     

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。     

基于稀疏自编码神经网络的产品再设计模块识别方法

提出了基于性能时变数据分析的再设计模块识别方法.利用产品在健康状态下的性能时变数据构建无监督学习的稀疏自编码神经网络(SAENN)模型,以用于健康状态下产品性能数据的特征提取以及产品功能退化程度的评估;将产品在健康状态下的性能数据用于训练SAENN模型,使用运行期间的性能时变数据更新产品的状态特征,以反映功能的退化过程;通过对比功能间的退化差异来识别需要再设计模块;同时,以某制造企业水平定向钻产品再设计功能模块的识别为例验证了所提方法的可行性.结果表明,所提出的再设计模块识别方法具有较好的准确性,能够识别需改进的功能模块,识别结果可作为产品再设计的依据.     

基于遗传算法的数控机床服务模块配置设计

为实现数控机床总体配置的最优化设计,采用遗传算法对数控机床服务模块进行配置设计.根据数控机床产品全生命周期过程中相关服务类型,将服务模块划分为产品相关服务模块和产品不相关服务模块.主要研究产品不相关服务模块,利用遗传算法对各个服务模块进行编码,并以服务价值系数、服务质量水平和客户相对满意度作为优化目标构建适应度函数,建立数控机床服务模块化多目标模型.通过各个服务模块以及子模块之间的相互约束关系保证模型的有效性.最后,通过MATLAB编程求解得到服务模块配置方案.     

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。     

新型可更换墙脚部件剪力墙设计方法及分析

提出一种新型的可更换墙脚部件的剪力墙.介绍了该可更换墙脚部件剪力墙的设计方法,并对可更换墙脚部件剪力墙与传统钢筋混凝土剪力墙进行数值模拟和对比分析.计算结果表明,设计合理的可更换墙脚部件剪力墙不但具有良好的抗震性能,而且能够将破坏集中在可更换部件.     

基于设计方案树和知识库的产品设计方法研究

针对现有产品设计系统中由设计人员按经验决定装配概念模型的局限性,提出了一种基于设计方案树和知识库的产品快速设计方法.将设计过程中的公式及经验,优选原则等信息存入知识库中,采用树结构,以产品属性为节点,将产品概念设计与零部件详细设计相结合,在原理综合的同时对产品的各部件进行筛选和详细设计,生成设计方案树.再运用基于层次分析法(AHP)赋权的理想解法(TOPSIS)对备选方案集排序,在获取最优解的同时增加了备选方案的多样性,降低了产品的成本.以启闭机设计为例,验证了该算法的可靠性和实用性.     

基于有限元技术的液压挖掘机动臂性能优化分析

以某型反铲液压挖掘机工作装置中主要部件动臂结构作为研究对象,利用三维参数化设计软件Pro/E建立动臂结构的三维模型,通过ANSYS和Pro/E软件的无缝接口设计,将动臂三维模型成功导入ANSYS中建立有限元分析模型,采用ANSYS软件中优化模块OPT作为研究平台对液压挖掘机的动臂性能进行优化.以动臂的体积最小(质量最轻)为优化目标,分析优化设计方法在实际中的运用效果.通过优化前、后结果对比表明,基于有限元技术的优化分析方法能快速有效地提高产品的设计效率,为同类零件的结构优化设计提供理论参考.     

设计师和终端用户复合意象造型元素的辨识

设计师和用户在形态和意象上的认知差异将对产品造型产生重要的影响.通过对设计中感性意象的分析,基于粗糙集理论提出一种复合设计师和终端用户的意象造型元素辨识方法.在感性意象调查基础上,通过盲目删除属性约简方法,提取出个性因素与平台因素;将个性因素针对感性意象进行排序,分析设计师与终端用户之间的认知差异,辨识出复合意象的造型元素.以折弯机设计造型为例进行实例研究,结果表明该方法具有很好的适用性,将有效指导产品意象造型设计.     

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。