分层设计结构矩阵在产品模块化设计中的应用研究.pdf

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1、2010年第6期·设计与研究·文章编号：1001—2265(2010)06—0005—05分层设计结构矩阵在产品模块化设计中的应用研究刘国涛，刘震宇，张善辉(1．山东省诸城市高级技工学校，山东潍坊262200；2．二炮士官学校，山东潍坊262500；3．山东大学控制科学与工程学院，济南250061)摘要：为了适应模块化设计的发展需求，建立了基于BOM的分层设计结构矩阵，并提出了相应的产品设计过程任务规划的一般步骤。然后，从分层设计结构矩阵的角度，研究了各DSM间的信息交流与遍历方法，方便下一步任务解耦和任务

2、重组策略的实现。最后，以二级圆柱齿轮减速器为例，说明了规划方法的应用，推动了模块化的产品结构管理、组织结构管理和过程管理的实现。关键词：模块化；分层设计结构矩阵；设计过程规划；信息遍历中图分类号：TP39l文献标识码：AAppliedResearchonHierarchicalDesignStructureMatrixinProductModularDesignLIUGuo—tao，LIUZhen．yu，ZHANGShan．hui(1．ZhuchengAdvancedTechnicalSchool，Weif

3、angShandong262200，China；2．SecondArtilleryNCOSchool，WeifangShandong262500，China)Abstract：Inordertomeetthedevelopmentneedsofmodulardesign，aBOM-basedhierarchicalDesignStruc。tureMatrixisestablished，andthecorrespondinggeneralstepsofproductdesignprocessplanninga

4、represent．Then，fromtheperspectiveofhierarchicalDesignStructureMatrix，informationexchangeandtraversalmethodsareresearched，anditcanhelptoimplementtaskdecouplmgandrestructuringinnextstep．Finally，takecylin。dricalgearreducerforexample，theapplicationofplanningme

5、thodisillustratedindetail，andthismethodcanpromotetheimplementationsofmodularproductstructuremanagement，organizationalstructuremanagementandprocessmanagement．Keywords：modularization；hierarchicaldesignstructurematrix；designprocessplanning；informationtraversa

6、l阵成为修正企业产品结构、重组设计团队和过程的重O引言要手段。模块化设计通过产品结构、设计过程的重组，以大1DSM技术规模生产的成本实现了客户化产品的批量生产，使得产品在品种与成本、性能之间找到了最佳平衡点。目1．1DSM简介前，模块化已经成为机械产品的主要发展趋势之一，它DSM是一种简单而有力的基于信息的过程建模方被视为实现产品多样化的主要途径，是并行工程、大规法。它以矩阵形式间接地表达了复杂过程中变量间信模定制等领域设计实践的基本方法。而且，随着制造息的依赖关系¨。，为理解和分析复杂的设计过程提供业信息

7、化的发展，为了响应模块化的产品设计，企业信了简洁而可视的形式，如图1所示。息化系统也逐步向模块化的产品结构管理、组织结构信息向前反馈管理和过程管理方向过渡，并逐渐开始三者的重组。信而产品设计过程规划中的设计结构矩阵(DesignStruc—息向tureMatrix，DSM)，作为一种基于矩阵的信息流分析框后架，依赖设计任务之间串行、并行和耦合的关系，可以传递为形成模块化设计任务提供帮助。因此，设计结构矩图1DSM示例收稿日期：2009—12—08基金项目：国家高技术研究发展计划(2007AA040604和2

8、007AA04Z138)作者简介：刘国涛(1967一)，男，山东潍坊人，山东省诸城市高级技工学校讲师，主要从事产品数据管理PDM、设计过程管理、工艺管理等方面的研究，(E—mail)happy7054@163．corn。·5··设计与研究·组合机床与自动化加工技术图1中的DSM是由n个设计任务A(i=1，2，⋯，图，便于对设计结构的理解和划分，且可以通过任务的n)构成的设计过程，DSM中各行各列对应的元素表示重组