资源描述：
《基于模糊聚类的产品模块化形成过程分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第9卷专刊计算机集成制造系统—CIMSVol.9SpecialMagazine2003年12月ComputerIntegratedManufacturingSystemsDec.2003文章编号:1006-5911(2003)S0-0123-04基于模糊聚类的产品模块化形成过程分析112王海军,孙宝元,魏小鹏(1.大连理工大学机械工程学院,辽宁 大连 116024;2.大连大学先进设计技术中心,辽宁 大连 116622) 摘 要:阐述了大规模定制与产品模块化设计相结合的可能性,考虑了全生命周期中影响零件交互关系,以及产品模块形成的一系列因素。
2、应用模糊聚类算法,分析了模块的有序聚类形成过程。结合典型特例表明,本文所提出的方法对产品模块化的形成具有较强的适用性和有效性,为面向大规模定制的模块化敏捷生产模式提供了另一种数值分析和评价手段。关键词:大规模定制;模块化;模糊聚类算法中图分类号:F273;O159 文献标识码:A品信息建模理论的建模方法和算法;Gu和Sos20 引言[2,3]ale提出了面向全生命周期的集成模块化设计方大规模定制生产要求企业能够快速响应市场,法,通过有效地采用遗传算法和模拟退火算法来求必须在最短的时间内为客户提供低成本、个性化的解所建立的优化模型,进而实现产
3、品的模块化,但其产品。面向大规模定制的设计模式需要考虑全生命优化过程和目标函数的建立值得商榷;Gershenson[4]周期的一系列因素,包括产品的功能、制造、装配、服等人通过定义零件之间的依附性和相似性来建务和回收等。传统的定制方式由于局限于产品的详立评价矩阵,进而,根据计算结果的优劣形成模块,[5]细设计阶段,产品族也不能得到有效的识别、配置和但其优化计算过程显得复杂冗长;Hata等人讨论管理,并且缺乏更新和维护,其组成元素之间的多重了模块形成的多种约束条件,并通过计算模块之间关系也需要一种明确的数值方法来进行评价和定的相似比率和聚合独立性
4、,来评价模块形成的可行位。产品的模块化设计模式是促使大规模定制成功性,其最终优化结果存在一定的误差,而且模块对生的关键因素,它可以使用较少的零件来降低设计成命周期管理的影响还须进一步确定。本,且易于装配,通过把离散的零件聚合成模块,可本文在现有的产品模块化研究成果基础上,通达到扩展定制产品的功能、结构以及减少设计误差过分析、量化全生命周期中影响设计目的的一系列的目的。产品模块化生产具有较强的柔性和灵活因子,并应用模糊聚类算法,使离散的零件有序地聚性,应用到大规模定制之中还可以提高定制产品的合成模块。数量和质量,也能缩短整个定制周期。1 模块形成
5、过程在模块化的设计领域,近年来,国内外一些学者相继进行了研究。文献[1]分别提出了基于特征模产品全生命周期中基于模块化的大规模定制模[6]块的产品自组织设计方法和一系列基于生物型与产式可以面向一系列设计目的,包括:①设计任务基金项目:国家863/CIMS主题资助项目(2001AA412011);辽宁省科技基金资助项目(20022105);大连市科技基金资助项目(2002A1GX025)。作者简介:王海军(1977-),男,安徽人,大连理工大学机械工程学院博士研究生,主要从事大规模定制、模块化设计等研究。E-mail:wanghj77@163.c
6、om。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.124计算机集成制造系统—CIMS第9卷LR的并行分解;②基于产品族的个性化配置;③产品的∑WcnTcn(i,j)+∑WshTsh(i,j)(1)更新换代和模块重组;④产品的维修、回收、重用和n=1h=1处理等。在这个设计过程中,定制产品的功能和性式中:T(i,j)—任意两个零件i,j之间的综合交互能可以得到提升,原材料的利用率和产品对环境的加权平均值;影响能够得到改善。通过共享待配置模块、零件及Tf(i,j)—零
7、件的第m个功能因子交互值;m其属性可以形成覆盖客户个性化需求的产品族,而Tc(i,j)—零件的第n个结构因子交互值;n定制产品的种类也能得到丰富。Ts—零件的第h个相似因子(材料成本等)交本文把模块化的形成过程分为三个阶段h,来尝互值;试解决产品全生命周期多目标全局最优问题,具体Wf、Wc和Ws为相应于功能、结构以及相似包括:定制问题描述;零件交互因子分析;模块形成。mnh111 定制问题描述性中的权重。且KLR建立模块之前,首先,要对市场上用户的个性化购买信息进行调研和收集,利用动态QFD技术,把∑Wfm=1,∑Wcn=1,∑Wsh=1(2)
8、m=1n=1s=1这些模糊需求信息映射成一系列产品族功能模型, 由式(1)计算出零件的交互值加权平均后,就可再过渡为待配置模块元素实体。而定制产品需
