基于产品模板的小型农机产品快速配置设计

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1、http://www.paper.edu.cn*基于产品模板的小型农机产品快速配置设计陈焱，蒋建东，张宪，欧长劲，赵章风，张立彬浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室，杭州(310032)E-mail：lbz@zjut.edu.cn摘要：提出采用有向图形式构建产品系列的多级配置模板，根据图论数学理论，利用模板变异技术来实现机械产品的快速配置。并根据模块化小型农业作业机的快速配置设计需求，提出了基于图论模板技术的快速配置设计系统流程。通过小型农机智能配置系统实例的应用，结果表明：采用有向图变换方法能实现产品的快速拟定虚拟产品方案设计，为实现小型农机产品的客户快速配置提供了一种可

2、行的方法。关键词：小型作业机；配置设计；模板；图论1配置模板的快速设计系统进行了研究。合肥引言[6工业大学的刘晓平、田景成等]进行了基于小型农业机械的设计，传统的设计方法模板的工程CAD设计方法研究。重庆大学其设计和制造周期都较长，使得农机企业难的谭术洋、张根保[7]等人提出了一种基于模以适应变化较快的市场形势，而且各农机企板理论的计算机辅助创新平台。天津大学的业之间重复型设计多，企业信息资源利用率侯亮、徐燕申等[8]提出了液压机机身模板模低，造成农机产品型号杂、产品标准化程度块化设计方法，进行了基于模板模块的液压较低，产品质量提上不去，影响整个农机行机框架结构模块关键技术研究。业

3、的发展。基于模板的设计系统可以解决当前传统产品的数字化快速设计方法能实现企业产品设计系统中的很多不足，但目前国内外快速响应客户的个性化定制，大大缩短产品针对基于产品模板技术的研究主要是设计过的设计和制造周期。目前，大多数学者同意程中采用了模板的思想，具体的产品模板体在产品设计中根据配置的思想进行快速设计现和设计过程中的应用却很少。本文拟提出[1,2,3]，并有一些商业化的产品配置器出现，在产品模块系列化的基础上，采用有向图形如ClassysConfigurator,XpertRuleConfigurer,式构建产品系列的多级配置模板，并利用模Triton(Baan),OracleC

4、onfigurator,IMAN板变异技术对机械产品的快速配置进行研[4]Configurator等，但是目前的配置器在推理究，为实现模板技术在产品快速配置中的应机制的复杂性、推理速度和效果等方面都不用提供一种可行的途径。令人满意。产品设计中的很多方法、对象和设计过1.SAM产品设计中的模板体系程都有类模板刻画了特定的设计模式，是对应的似的地方，把多样化的同一类事物的共同特设计对象和设计过程的属性和行为规则等信征集合起来就形成了抽象化的模板，对抽象息的可塑载体，具有多视图结构特性，通常化的模板进行不同的修改就回放成了多样化包括用户视图、物理视图、功能视图、逻辑的事物。模板技术引入到

5、产品设计中具有其视图和几何视图，如图1所示。独特的优势：(1)简化复杂的设计过程；(2)积累设计的经验，不做重复的工作，便于应用；(3)提高工作效率。[5]浙江大学的林相华、谭建荣等对基于*本课题得到教育部博士点基金项目（20040337002）图1模板的多视图结构和浙江省重中之重学科开放基金(JDKF001)的资助。-1-http://www.paper.edu.cn小型农业作业机（SmallAgricultural式来表示产品信息模型或其组成结构，即产Machinery，SAM）是指应用于农业（包括林品模板的图表示方法：用图的结点Si表示产业、牧业）生产中体积小、重量轻、适合单

6、品主要模块或部件；用有向边Eij表示各个人作业，具有自主动力而无须挂接在其他动模块间的相互连接，其中，各条边根据自身力设备上的一类机械化作业机具。我们以开的约束关系对应不同的关联函数Ψij，Ψij[9]发的小型多功能温室管理机JSX5D为例，＝f（Si，Sj）。从而可以得到农机产品的所有如图4所示。根据产品系列模块化设计的思约束关系矩阵R＝（Ψij）n×n：想，我们可以通过功能分类方法列出作业机0ΨΨ...Ψ⎡12131n⎤产品族功能和模块划分，如图2所示。⎢⎥Ψ0Ψ23...Ψ2n⎢21⎥R=⎢ΨΨ0...Ψ3n⎥3132（1）⎢⎥⎢...............⎥⎢Ψ.....

7、....0⎥⎣n1⎦图3为用有向图方法表示如下的小农机：图2小型农业作业机系列功能和模块组成根据SAM产品的功能和模块划分，我们Ψ1：控制根据模块的划分进行产品的模板设计，分别Ψ2：传递扶手包括产品模板，模块模板和零部件模板三类Ψ3：驱动Ψ1Ψ1汽油机Ψ1设计模板。齿轮传动Ψ2上述模板能实现产品配置设计过程中产旋耕机具Ψ3Ψ3行走轮品、模块和零部件的属性和行为、逻辑组合规则等信息的载体体现，作为产品配置中的图3产品模板的有向图表示可操作单元，但是没有相应的产品组合、客