《面向大批量定制的产品族模块化动态》由会员分享，可在线阅读，更多相关《面向大批量定制的产品族模块化动态（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、. . . 本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：面向大批量定制的产品族模块化动态设计研究学 院：机械工程学院专 业：机自职班 级：机自职111 学 号：1120020270 学生：方正贤 指导教师：吴 大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名： 方正贤 日期：面向大批量定制的产品族模块化动态设计研究摘要经济的飞速发展为人们提供了更多财富，因此人们对于商品和服务的质量要求也不断提升，这就要求企业必须提供特色化的
2、服务和商品，否则就会遭到淘汰。在这样的社会环境中，定制生产成为现时代主流。定制生产这种方式既能给消费者提供理想的产品，又不会减少企业的盈利，符合企业未来生产的发展形势。产品族出现为批量的定制生产创造了可能；产品族是一系列类似的产品，它们在形态、属性、生产技术方面基本一样，并且可以通过使用不同的模块对产品进行特色化处理，从而变成独一无二的商品。上述的几点存在，使得产品族既能低价格地大批量生产，又能形成特色商品，达到消费者的需求，以至于有越来越多的企业选择这种竞争能力强的生产模式。产品族这种方式毫无疑问将当选当代制造业中最受到欢迎的生产方式。本篇文章介绍了产品族中的模块的相关信息，同时也解释了产品
3、族相关的研究报告、规划要求，研究介绍产品族的特性和模块的未来发展。然后研究动态评价理论。之后对产品族模块的区分进行了阐释，利用算法对其计算，研究分析零部件的发展历程。最后，依据相关的实际例子分析、调查研究得到结论。期望这篇文章能够对从事制造的企业的运营有所启发。关键词：大批量定制 产品族 模块划分 关联矩阵目录1.绪论- 1 -1.1课题研究背景：- 1 -1.2 课题研究意义：- 1 -1.3研究或设计的国外现状和发展趋势- 2 -1.3.1产品族研究方面- 2 -1.3.2产品族模块化划分- 3 -1.4主要研究容和大纲- 4 -1.4.1主要的研究容- 4 -1.4.2论文大纲- 4 -
4、2.概念的界定与其特点- 5 -2.1产品族设计- 5 -2.1.1产品族设计概述- 5 -2.2.2.产品族模型的组成- 6 -2.2.3. 产品族设计的特征- 6 -2.2模块化设计- 7 -2.2.1模块划分概述- 7 -2.2.2. 模块划分的原则- 7 -2.2.3模块化生产方式的特点- 8 -3.产品族模块动态划分研究- 9 -3.1产品族与模块演化- 9 -3.2产品模块动态划分因素分析- 12 -3.3产品模块动态划分方法- 14 -3.3.1模块划分原则- 14 -3.3.2 关联矩阵的建立- 16 -4. 产品族模块化动态设计应用- 18 -4.1自卸汽车产品简介- 18
5、-4.1.1车厢形式- 19 -4.1.2举升机构型式- 19 -4.2自卸汽车模块动态划分- 21 -4.2.1自卸汽车产品分类- 21 -4.2.2模块划分- 23 -4.2.3 模块聚类分析- 27 -4.3自卸汽车产品族的结构建立- 30 -5. 产品族模块动态划分趋势与建议- 33 -6.结论- 34 -参考文献- 36 - / 1.绪论1.1课题研究背景：受到经济的飞速发展、越来越来多制造业的诞生、消费者对产品要求越来越高等因素的影响，当前的制造业急需建立新的生产模式。(1)市场需求的变化 在经济发展导致生产力提升的情况下，商品的数量已经供过于求，以至于消费者在消费生产中占了优势地
6、位，从而对商品有了越来越苛刻的要求。只有形成特色的产品才能得到青睐。并且市场的需求也是风云莫测、不断变化的，这使得商品的新代速度加快。谁能更快的更新商品，谁就占据有利地位，时间成为了各个制造业的竞争点。传统消费者只关注的价值和商品质量，而如今的消费者则更加关注商品的特色和时间。（2）知识与信息技术的发展传统的大批量生产已经不能在达到现代市场的要求，不断变化的产品需求和对产品特色的高要求给企业带来了巨大的挑战。于此同时，光纤通信的不断普遍和互联网技术的日新月异同也拓宽了企业感知市场需求的途径。机械化程度不断提高的企业车间，也已经具备快速更新产品的条件，另外相关高新技术的不断涌现都大大提高了制造业
7、的水平和能力。同时产品族的出现也使定制产品的成本可以降低到大批量生产的水平 SIMPSON T W Product platform design and customization:status and promise 2004(38)。大批量定制因为符合当代市场的需求，已经得到了社会各界的肯定，大批量定制将会成为未来制造业的主流已经不容置疑。但是通过何种途径实现规模大的定制，仍然需要进一步的调查。同时，产品族是其正常进行的前提条件。产品族是一系列类似的产品，它们在形态、属性、生产技术方面基本一样，并且可以通过使用不同的模块对产品进行特色化处理，从而变成独一无二的商品。产品族这种方式毫无疑问
8、将当选当代制造业中最受到欢迎的模式。1.2 课题研究意义：制造业在我国GDP中占着很大部分，几乎是我国经济的支柱，但是随着经济飞速发展带来的一系列问题，我国传统制造业逐渐陷入不利地位。消费者对于商品的高要求和特色化，使得我国制造业不得不进行进行改革。只有能够进行大规模定制生产的企业，才能在未来的市场抢占有利位置。要进行大批量的定制生产的工作，首先要建立产品的分组和相关模块。模块化的产品族技术就是指把产品进行分割形成模块，然后通过自由组合模块，生产出具有特色的产品，这种商品既能达到顾客的特色化的需求，又能与时对商品更新、创造，形成功能不同的商品，满足了市场对于商品更新速度要求。如何制造模块和分割
9、模块是目前最大的问题，对于模块的划分不是随意的，会受到多种情况的限制，例如功能是否互通，零件是否能够替换、车间的生产水平等等。可见模块的划分是非常困难多变的，所以此文的研究在理论和实践方面都存在意义。1.3研究或设计的国外现状和发展趋势1.3.1产品族研究方面受到经济的飞速发展、越来越来多制造业的诞生、消费者对产品要求越来越高等因素的影响，传统的大批量生产已经不能再达到现代市场的要求，不断变化的产品需求和对产品特色的高要求使得制造业必须改革。为了在世界市场占据有利地位，各个地区的企业都在对制造技术进行改革和创造。根据相关信息显示，全球各地的国家都在加紧研制大规模定制生产的相关工程，促进批量定制
10、生产产品的模式能够尽早得到使用。一系列模块通过研究好的规则和计划进行组合，从而产生很多种不同性质的产品，这些产品统称为产品族。模块具体分为两种，一种是通用模块，通俗上讲就是能够广泛适用的基础模块，它能够极大程度上减少企业生产的花费，简化企业的生产程序。另一种是定制模块，这种模块比较特殊，是为了使产品具有某种特性而适用的，适用度较窄，主要是用来满足消费者对产品特色的需求。所以，企业对于定制模块的选择一定要谨慎，只有拥有了合适的定制模块，才能使得产品丰富多样。产品族规划使得企业在实现产品多样化的基础上也能够缩减生产的成本，这是一种一举两得的生产模式，具有极大的盈利空间。产品族规划既能达到顾客在产品
11、特色化方面的要求，又能提高商品更新变化速度，降低商品更新成本。对于产品本质的改变较少，而是通过添加定制模块直接改变产品性质。对于促进产品的改变的方法有很多种，如果制造企业已经进行了充分的产品规划，就可以直接通过模块的组合缩短产品更新时间，以最低的成品来生产商品。随着专家学者对产品族相关理论的不断研究和探讨，产品族生产模式已经由理论阶段走向了实际使用的阶段。产品族在实际应用过程中的效果十分良好，既能达到消费者对于产品特色化的要求，又能提高产品更新变化速度，降低产品更新的成本。产品族规划使得企业在实现产品多样化的基础上也能够缩减生产的成本，为企业带来了巨大的利润。可见，产品族生产模式在未来一定会得
12、到广泛适用。1.3.2产品族模块化划分模块化技术为大批量的定制生产的诞生创造了可能性，。模块化的产品族技术就是指把产品进行分割形成模块，然后通过自由组合模块，生产出具有特色的产品。它既提高了产品更新的速度，只需要通过简单的模块组合就能够创造不同功能的产品，减少了生产新产品的程序，又极削减了生产成本。要使用模块化的产品族技术，最重要的就是对模块进行正确划分，中外许多学者都对此进行了分析和思考。Stone 等（2000）完成了启发式模块创建法，其原理是根据分支流以与转换-传输流等对相关的模块进行划分。但是这种划分方法不能满足出设计需求约束的相关要求。Gonzalez-Zugast（2000）运用决
13、策树研究如何选择产品平台，但是也忽略了对零部件的相关研究。 Dahmus（2001）在Stone的研究基础上研究了产品族变异的相关过程，但是使用围过于狭窄，只能对有关联的产品进行组合。 Siddique（2001）在配置推理规则和图论的表示方法的基础之上发现了最有效的模块分布。Ericsson提出了一种配置模块的途径，通过相关研究分析发现了驱动模块的因素。Gu （1999）提出了一种有效实现产品更新的模块划分方式。Kusiak（1996）研究出了组件互换性模块化、总线型模块化与组件共享型模块化这三种结构。王海军等（2005）经过一系列研究，最后发现了产品族布局的设计方案。双夏等（2003）发明
14、了对模块的组合产生新产品的方案的量化评价方法。孟祥慧（2006），研究发现了对模块进行划分的规则。邓可等（2008）运用蚁群聚类算法对模块进行划分。1.4主要研究容和大纲1.4.1主要的研究容本文主要的研究容如下：第一章：介绍了本文写作的背景，指出了制造业未来的发展情况，然后介绍了本文的大体容和整体结构。第二章：介绍了产品族的相关知识，探讨了模块的演变。其次阐释了动态评价相关理论，与其研究和发展，为后而研究制造企业产品族实施过程动态评价与分析打下基础。第三章：研究如何分割模块、零件在不同时期的联系，建立分割模块的有关模型。 第四章：探讨研究使用机械输送机分割变化的模块的实际情况。第五章：依据模
15、块动态划分理论，对制造企业产品族实施提供了一些建议。1.4.2论文大纲导论（第一章）相关理论概述（第二章）产品族模块划分研究（第三章）模块动态划分的实例(第四章)（第四章）结论(第五章) 提出问题理论铺垫解决问题分析问题2.概念的界定与其特点2.1产品族设计2.1.1产品族设计概述产品族是一系列模块通过研究好的规则和计划进行组合，从而产生很多种不同性质的产品的总称，换种说法就是在本质一样并且有所关联的一类产品。产品平台是提供给消费者的，消费者可以自行选择需要的功能，并将能运用这功能的应用程序和工具转到平台上，产品族根据产品平台的要求，对产品增加定制模块，来形成产品的特色，从而达到消费者对产品特性化的要求。产品平台和产品族的关系如图 1朱斌, 江平宇. 面向产品族的设计方法学J.机械工程学报, 2006, 42(3): 1-8所示：图 1产品平台与产品族到现在为止，产品生产的平台仍然缺少一个合适定义。通常的产品平台就是指
