【正文】 ................................................................... 21 ............................................................................................ 24 模塊聚類分析 .................................................................................... 27 .................................................... 錯誤 !未定義 書簽。于此同時，光纖通信的不斷普遍和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日新月異同也拓寬了企業(yè)感知市場需求的途徑。 課題研究意義： 制造業(yè)在我國 GDP 中占著很大部分，幾乎是我國經(jīng)濟的支柱，但是隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展帶來的一系列問題，我國傳統(tǒng)制造業(yè)逐漸陷入不利地位。為了在世界市場占據(jù)有利地位，各個地區(qū)的企業(yè)都在對制造技術(shù)進行改革和創(chuàng)造。對于產(chǎn)品本質(zhì)的改變較少，而是通過添加定制模塊直接改變產(chǎn)品性質(zhì)。它既提高了產(chǎn)品更新的速度，只需要通過簡單的模塊組合就能夠創(chuàng)造不同功能的產(chǎn)品，減少了生產(chǎn)新產(chǎn)品的程序，又極大地削減了生產(chǎn)成本。 Gu （ 1999） 提出了一種有效實現(xiàn)產(chǎn)品更新的模塊劃分方式。 其次闡釋了動態(tài)評價相關(guān)理論，及其研究和發(fā)展，為后而研究制造企業(yè)產(chǎn)品族實施過程動態(tài)評價與分析打下基礎(chǔ)。這 些 產(chǎn)品 共同使用的 元素 能夠 分成四 種 ： 2朱斌 , 江平宇 . 面向產(chǎn)品族的設(shè)計方法學(xué) [J].機械工程學(xué)報 , 2020, 42(3): 18 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 6 頁 6 模塊： 主要是零部件，各種工具等 ； 知識：包括設(shè)計專利、數(shù)學(xué)模型等； 過程：包括 用來組合產(chǎn)品的工具等 ； 組織：包括 進行合并的員工隊伍等 。也包括方案內(nèi)的各種知識。大規(guī)模定制能夠滿足消費者需求，能夠根據(jù)消費者的要求生產(chǎn)消費者真正需要的有特色的產(chǎn)品，依靠的是需求帶動生產(chǎn)。 運用大規(guī)模的定制制造模式的企業(yè)所面對的是許許多貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 7 頁 7 多的需求，不同的客戶對于產(chǎn)品特色有著不一樣的要求，這就使得進行定制的企業(yè)要具有敏捷性，能夠根據(jù)消費者種類繁多的需求，低成本、高速度地進行生產(chǎn)。 (2)不可變異模塊。劃分模塊的時候，必須先充分地總結(jié)產(chǎn)品的變化規(guī)律，然后才能對其產(chǎn)品功能進行進一步分解。其中標準化和組合化是兩個最主要的特征。 第二點，從制造方面來看。模塊化的裝配，大大提高了原本裝備的效率，既節(jié)省了時間，也提高了裝配的水平。還有維修，相對于以前的極大的緊密性，現(xiàn)在的維修方法只需要拆下單獨的產(chǎn)品，使得過程簡便化，同樣減少了成本。根據(jù)模塊間功能、性能以及規(guī)格等之間的特點結(jié)合消費者需求選擇不同的模塊進行組合，形成客戶所需要的產(chǎn)品設(shè)計方法就是本文所說的模塊劃分技術(shù)。因此，產(chǎn)品族演進及實施過程終究是一個“矛盾體”，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品族實施過程企業(yè)的綜合績效與成本之間的平衡關(guān)系。這些因素一方面既限制了當前產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)的發(fā)展，同時也是企業(yè)產(chǎn)品族發(fā)展的能力考驗，并誘發(fā)了產(chǎn)品族的一系列權(quán)衡問題。綜合各種因素，模塊演化如下表所示： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 12 頁 12 產(chǎn)品模塊動態(tài)劃分因素分析 以模塊化 、產(chǎn)品技 術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品族隨時間的變化逐漸向高層次演進，它的核心思想就是通過共用模塊或零部件，充分簡化產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜性并減少生產(chǎn)成本，在此前提下，生產(chǎn)出一系列相似產(chǎn)品使客戶的多樣化定制需求得到充分的滿足?？蛻粜枨?、行業(yè)競爭、核心技術(shù)、市場環(huán)境與產(chǎn)品族演進的邏輯關(guān)系如下圖所示：貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁 13 需求、技術(shù)、市場環(huán)境與產(chǎn)品演進之間的關(guān)系 需求驅(qū)動的產(chǎn)品族演進模式是一種產(chǎn)品由內(nèi)而外的，連續(xù)的，循序漸進的變化過程，在可預(yù)知市場需求的情況下，產(chǎn)品族設(shè)計者將以客戶需求作為產(chǎn)品設(shè) 計的理念，打造出適合當前市場的創(chuàng)新產(chǎn)品。 產(chǎn)品模塊動態(tài)劃分方法 模塊劃分原則 不論是在模塊化設(shè)計初期還是后來的模塊化改造，模塊劃分都具有共同的特 點。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁 15 最重要的是模塊單元的設(shè)計與制造成本以及裝配成本都受到模塊劃分的影響，而且影響程 度相對比較大。分解需要注意產(chǎn)品的功能獨立性，結(jié)合相關(guān)知識，從上向下進行產(chǎn)品功能的分解。貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 16 頁 16 產(chǎn)品功能分解 功能分解能夠最大化的實現(xiàn)產(chǎn)品功能的細分，這些子功能之間體現(xiàn)出了產(chǎn)品功能間的整體框架。面向批量定制模式的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計是以產(chǎn)品族模型規(guī)劃為基礎(chǔ) ,針對客戶個性化需求目標 ,采用并行工作方式進行的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計活動 即利用產(chǎn)品族生存周期比單個特定產(chǎn)品實例生存周期長的時間裕度 ,建立企業(yè)明確產(chǎn)品類目的動態(tài)可變產(chǎn)品族共性特征模型 ,以設(shè)計的重用性為支撐 ,主要通過模塊配置以及參數(shù)化和變量化變型設(shè)計 方法來獲得規(guī)范的實例化過程 ,實現(xiàn)客戶需求信息在產(chǎn)品功能原理解、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式解、產(chǎn)品構(gòu)件細節(jié)設(shè)計等關(guān)聯(lián)流程中的快速映射。除了這些與一般載重汽 車不同，其他諸如底盤、駕駛室構(gòu)造以及發(fā)動機均相同。礦用鏟斗車車廂內(nèi)部設(shè)計較復(fù)雜，板較厚，這樣能夠降低大塊物料對車的碰撞與沖擊。這種結(jié)構(gòu)具有三角架放大式舉升結(jié)構(gòu)中所不具有的主車架上平面與車廂底板閉合高度過小的優(yōu)點。而自卸汽車生產(chǎn)商對大多數(shù)功能模塊大多采用進口。其具體需求如圖43 所示。 表 43 零部件結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)矩陣 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 26 頁 26 同上零部件在產(chǎn)品生命周期各階段的綜合關(guān)聯(lián)矩陣如表 54 所示 表 44 產(chǎn)品生命周期綜合關(guān)聯(lián)矩陣 根據(jù)這個關(guān)聯(lián)矩陣得出的結(jié)果進行繼續(xù)計算，接著設(shè)定參數(shù)同時進行運算操作。 圖 46 車廂單元零部件特征 針對自制零部件的特征來分類，從而得到自卸汽車零部件分類如下圖 47所示。這樣就認為的降低了規(guī)劃中設(shè)計的零部件數(shù)目，下面主要以具有較多零部件的梁、板企業(yè)作為研究目標。在這一步完成后，進行模塊化設(shè)計，最大完成汽車設(shè)計并完成裝配。對于其他方面的問題還需要本行業(yè)技術(shù)人員加探究、創(chuàng)新，模塊化設(shè)計在未來可挖掘的潛力是非常大的。 （ 5）本文中著重探究了使用分層遺傳算法以及傳統(tǒng)遺傳算法結(jié)合起來來解決問題的方案，并且通過探究，得出解決多目標 NP 中的難點。因此，筆者主要從以下 5 點來得出結(jié)論。 （ 5）本文的研究內(nèi)容跨越傳統(tǒng)遺傳算法，對近些年流行的分層遺傳的算法進行深入的研究，進而依據(jù)實際實踐提出 01 矩陣形式的編碼，并把這些內(nèi)容應(yīng)用到具體模塊規(guī)劃問題上。ISHII K Design for variety:development standardized and modularized product platform (04) [8].FARREL R。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 36 頁 36 參考文獻 [1].MEYER M H。 （ 2）著重分析了系列產(chǎn)品的功能以及結(jié)構(gòu)，同時對其深入剖析分解，同時根據(jù)產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)以及生命周期來研究各個零部件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，然后通過分析、比較、計算得到關(guān)聯(lián)矩陣。 （ 6）依據(jù)本文來看，模塊配置的目的 不但要滿足用戶的差異性需求同時也要未來順利的進行升級換代，因此，必須對某苦熬的配置結(jié)果加以平價，并根據(jù)評價，找出其中的不足，并在未來的工作中加以改進，進而指導(dǎo)產(chǎn)品今后的再創(chuàng)造。而且產(chǎn)品分類中要涉及到零部件的關(guān)聯(lián)矩陣，此時，往往通過人進行主觀的判斷，這樣就會導(dǎo)致有人的主觀 情感導(dǎo)致的結(jié)果的不確定性，偏差較大。所以，相關(guān)技術(shù)人員在進行具體模塊劃分時，要多次對劃分方案進行分析比較，及時的對 結(jié)果進行調(diào)整，最終得到滿意的結(jié)果。依據(jù)梁、板各零部件的標準模塊或外購模塊，并應(yīng)用前文提到的模塊化產(chǎn)品族劃分方法，得出如 49 圖所示的產(chǎn)品族模塊。由于產(chǎn)品本身以及客戶需求的不同，導(dǎo)致規(guī)劃而得出的模板并不是所有產(chǎn)品中都出現(xiàn)，最終的結(jié)果是第二類產(chǎn)品中的組合模板在整個系列中的共用為最高。進而得到自卸汽車車廂產(chǎn)品系列的劃分方案如下表 46 所示。 圖 44 主要性能與技術(shù)參數(shù)映射 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 24 頁 24 模塊動態(tài)劃分 對于由多產(chǎn)品所建立起來的一個統(tǒng)一整體，往往內(nèi)部各個產(chǎn)品無論在功能上還是在結(jié)構(gòu)上都具有很大的相似性。 通過分析汽車生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及銷售訂單記錄發(fā)現(xiàn)，企業(yè)銷售車型數(shù)百，甚至上千，造成這樣結(jié)果的主要原因有以下兩點：其一是底盤生產(chǎn)商的種類繁多；其二客戶所要求的產(chǎn)品追求多樣化，而同一底盤可以有多大 20 種上裝形式。 前頂舉升結(jié)構(gòu)具有主車架上平面與車廂底板閉合高度較小、結(jié)構(gòu)簡單、液壓系統(tǒng)小、整車穩(wěn)定性強的優(yōu)點，缺點是造價過高、行程過大。 舉升機構(gòu)型式 在國內(nèi)舉升機構(gòu)的型式通常有 F 式三角架放大舉升結(jié)構(gòu)、 T 式三角架放大舉升結(jié)構(gòu)、雙缸結(jié)構(gòu)、前頂舉升、雙面?zhèn)确?。在自卸汽車傾斜來傾斜物料的操作中，主要以后向傾較多，而如果想要車廂停止在某一位置，可以通過控制操作系統(tǒng)來控制活塞桿。 本文已經(jīng)就模塊化劃分做了研究，下面一章將以自卸汽車改裝產(chǎn)品為例子為本文提出的模塊劃分提供佐證。 零部件模糊等價聚類 為了建立分類零部件（ 簡稱組件） 集合上的模糊等價關(guān)系 Ｒ ｅ， 首先計算各個組件之間的相似性。 關(guān)聯(lián)矩陣的建立 采用數(shù)值的方案進行模塊整體規(guī)劃來進行產(chǎn)品零部件之間的關(guān)聯(lián)操作。 零件是功能模塊的組成部分，最下方的子功能是整個功能模塊的基礎(chǔ)，一般由少量的零件實現(xiàn)。相反，如果分解的過粗，不但降低了模塊數(shù)量而且降低了轉(zhuǎn)配以及制造的成本，但這也無形之中減少了產(chǎn)品的多樣性，進而直接降低客戶對產(chǎn)品的滿意程度。模塊之間不能存在功能耦合，功能的獨立性是模塊化設(shè)計的基本原則，功能模塊之間相對獨立、較少耦合有助于設(shè)計、制造、裝配過程的并行進行，能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本； (2)結(jié)構(gòu)完整性原則。 核心技術(shù)發(fā)展使產(chǎn)品族演進模式出現(xiàn)躍進式變化，企業(yè)充分利用目前核心科技對產(chǎn)品族進行創(chuàng)新，從而很好的滿足市場客戶對新產(chǎn)品的潛在需求。產(chǎn)品族演化過程的實質(zhì)就是使組成產(chǎn)品的模塊不斷“升級 擴展 創(chuàng)新 再升級 再擴展 又創(chuàng)新 此外，企業(yè)內(nèi)部資源配置、產(chǎn)品族實施過程優(yōu)化能力、產(chǎn)品協(xié)同制造能力、現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用能力以及企業(yè)內(nèi)部管理能力等都會直接影響到產(chǎn)品族的演進創(chuàng)新過程。產(chǎn)品族實施過程模式的選取成為制造企業(yè)贏得 市場的關(guān)鍵點。 本文依據(jù)產(chǎn)品零部件構(gòu)和功能上的關(guān)聯(lián)值對零部件在產(chǎn)品生命周期不同階段的相關(guān)性進行分析。它主要是在于企業(yè)的庫存上。 第四點，要從模塊的質(zhì)量和它的維修方式上。要發(fā)揮其供應(yīng)鏈的大部分優(yōu)勢，當然這個的實施也是在虛擬企業(yè)的模塊化制造上。其中包括，統(tǒng)一性，組合性，通用性等等。 劃分模塊的時候，必須遵守以下的原則： （ 1）結(jié)構(gòu)完整，便于模塊的修改和替換。詳細請見 節(jié)產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)模型圖。產(chǎn)品的模塊化設(shè)計，意思就是在對這些產(chǎn)品實施市場預(yù)測、功能分析的基礎(chǔ)上，合理的分出一些常用的好用的功能模塊。大規(guī)模定制需要依靠現(xiàn)代信息技術(shù)對市場進行信息采集，從而能最快地夠獲知消費者的需求，這樣企業(yè)就能及時調(diào)整產(chǎn)品，來滿足消費者的需要。 指的是可以增加產(chǎn)品功能的模塊結(jié)構(gòu)。 介紹了產(chǎn)品所包含的功能和功能互相組合的效果。 第四章： 探討研究使用 機械輸送機 分割變化的 模塊的 實際情況。 王海軍等（ 2020） 經(jīng)過一系列研究，最后發(fā)現(xiàn)了 產(chǎn)品族布局 的 設(shè)計方案。 Stone 等（ 2020） 完成了 啟發(fā)式模塊創(chuàng)建法， 其原理是根據(jù) 分支流以及轉(zhuǎn)換傳輸流 等對相關(guān)的模塊進行劃分。 隨著專家學(xué)者對產(chǎn)品族相關(guān)理論的不斷研究和探討，產(chǎn)品族生產(chǎn)模式已經(jīng)由理論階段走向了實際使用的階段。 一系列模塊通過研究好的規(guī)則和計劃進行組合，從而產(chǎn)生很多種不同性質(zhì)的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品統(tǒng)稱為產(chǎn)品族。只有能夠進行大規(guī)模定制生產(chǎn)的企業(yè)，才能在未來的市場搶占有利位置。同時 產(chǎn)品族 的出現(xiàn)也 使定制產(chǎn)品的成本可以降低到大批量生產(chǎn)的水平 1。 (1)市場需求的變化 在經(jīng)濟發(fā)展導(dǎo)致生產(chǎn)力提升的情況下，商品的數(shù)量已經(jīng)供過于求，以至于消費者在消費生產(chǎn)中占了優(yōu)勢地位，從而對商品有了越來越苛刻的要求。產(chǎn)品族這種方式毫無疑問將當選當代制造業(yè)中最受到歡迎的生產(chǎn)方式。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 論文（設(shè)計）題目： 面向大批量定制的產(chǎn)品族模塊化動