基于公理设计的产品平台规划方法

第１６卷第８期２０１０年８月　　　

计算机集成制造系统

ＣｏｍｕｔｅｒＩｎｔｅｒａｔｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎＳｓｔｅｍｓ　　　ｐｇｇｙ　

Ｖｏｌ．１６Ｎｏ．８

Ａｕ．２０１０　　　ｇ

（）文章编号：１００６－５９１１２０１００８－１５８７－１０

基于公理设计的产品平台规划方法

程　强１，刘志峰１，蔡力钢１，张国军２，顾佩华３

（北京工业大学精密超精密加工国家工程研究中心，北京　１１．００１２４；华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，湖北　武汉　４２．３００７４；

）汕头轻工装备研究院，广东　汕头　５３．１５０２１

摘　要：针对目前可调节参数平台的设计过程中，人为指定公共平台参数存在的过多主观性，提出了一种基于公理设计和敏感设计结构矩阵的平台规划方法。基于公理设计推导出设计参数满足公共平台参数条件的数学模型；在设计结构矩阵的基础上提出了描述设计参数之间以及设计参数与功能要求之间动态敏感关系的敏感设计结构矩阵，由此识别出公共平台参数和可调节平台参数，并通过非支配排序遗传算法合理确定平台参数优化配置解。通过自动打孔装订机产品族的平台设计实例，验证了该方法的有效性。

关键词：产品平台；公理设计；敏感设计结构矩阵；模块化；参数化；产品设计；遗传算法中图分类号：ＴＰ３９１　　　文献标志码：Ａ

Ｐｌａｎｎｉｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｏｄｕｃｔｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎａｘｉｏｍａｔｉｃｄｅｓｉｎ　　　　　　　ｇｐｐｇ　

１１１２３

，ＣＨＥＮＧ　ＱｉａｎＬＩＵ　ＺｈｉｅｎＣＡＩＬｉａｎＺＨＡＮＧ　ＧｕｏｕｎＧＵ　Ｐｅｉｈｕａ－　－－－ｇ，ｆｇ，ｇｇ，ｊ

（，１．ＳｔａｔｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎＣｅｎｔｅｒｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎ＆ＵｌｔｒａｒｅｃｉｓｉｏｎＭａｃｈｉｎｉｎ　　　　－Ｐ　ｇｇｇ　

，；ＢｅｉｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏＢｅｉｉｎ１００１２４，Ｃｈｉｎａ　ｊｇｙｇｙｊｇ　　　，２．ＳｔａｔｅＫｅＬａｂｏｆＤｉｉｔａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎＥｕｉｍｅｎｔ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏ　　　　　ｙｇｇｑｐｇｙ　　，Ｗｕ；ＨｕａｚｈｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ　　　ｇｙｇｙ　　，）３．ＳｈａｎｔｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬｉｈｔＩｎｄｕｓｔｒＥｕｉｍｅｎｔＳｈａｎｔｏｕ５１５０２１，Ｃｈｉｎａ　　　　　ｇｙｑｐ　

：ｒｉｏｒｉｌａｔＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｅｘｃｅｓｓｉｖｅｓｕｂｅｃｔｉｖｉｔｉｎｍｏｓｔｅｘｉｓｔｉｎｍｅｔｈｏｄｓｄｕｅｔｏａａｓｓｉｎｍｅｎｔｏｆｃｏｍｍｏｎ　　　　　　　　　　　　　　　－ｐｐｊｙｇｇ　　ｆｏｒｍｂｄｅｓｉｎｅｒｓｄｕｒｉｎｔｈｅｄｅｓｉｎｏｆｓｃａｌｅｂａｓｅｄａｐｌａｎｎｉｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｒａｍｅｔｅｒｓｒｏｃｅｓｓｌａｔｆｏｒｍ，ｒｏｄｕｃｔｌａｔ　　　　　　　－　　　　－ｙｇｇｇｇｐｐｐｐｐ　　　ｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎａｘｉｏｍａｔｉｃｄｅｓｉｎａｎｄＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔＤｅｓｉｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅＭａｔｒｉｘ（ＳＤＳＭ）ｗａｓｄｅｖｅｌｏｅｄ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　　　　　　　　　　ｇｙｇｐ　ｍｏｄｅｌｆｏｒｄｅｓｉｎａｒａｍｅｔｅｒｓｓａｔｉｓｆｉｎｃｏｍｍｏｎｌａｔｆｏｒｍａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｄｅｄｕｃｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｔｏａｘｉｏｍａｔｉｃｄｅｓｉｎ．　　　　　　　　　　　ｇｐｙｇｐｐｇｇ　　ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｄｎａｍｉｃｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｓａｍｏｎｄｅｓｉｎａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈａｔｂｅｔｗｅｅｎｄｅｓｉｎＳＤＳＭ　　　　　　　　　　　　ｙｙｐｇｇｐｇ　　，ａｒａｍｅｔｅｒｓｌａｔａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｄｅｓｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍａｔｒｉｘ．Ｔｈｅｎｃｏｍｍｏｎ　　　　　　　　　　　　　－ｐｐｑｇａｒａｍｅｔｅｒｓｌａｔｆｏｒｍａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｍｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｗｉｔｈｓｃａｌａｂｌｅａｃｃｏｒｄｉｎｔｏＳＤＳＭ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｏｎｗｉｔｈｔｈｅｏｔｉｍｉ　　　　　　　　　　　　　－ｐｐｐｇｐ　，ｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｒｏｔｉｍｕｍｓｏｌｕｔｉｏｎｓｗｉｔｈｎｏｎｄｏｍｉｎａｔｅｄｓｏｒｔｉｎａｌｏｒｉｔｈｍ．Ｆｉｎａｌｌａｎｅｘａｍｌｅｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｅｎｅｔｉｃ　　　　　　－　　　　　ｐｇｇｙｐｇ　ｂｏｏｋｂｉｎｄｉｎｍａｃｈｉｎｅｌａｔｆｏｒｍｄｅｓｉｎｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｒｏｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．　　　　　　　　　ｇｐｇｐｐ　

：；；ｍ；Ｋｅｗｏｒｄｓｒｏｄｕｃｔｌａｔｆｏｒｍ；ａｘｉｏｍａｔｉｃｄｅｓｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｄｅｓｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍａｔｒｉｘｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｒａｍｅｔｅｒｉｚａ　　　　－ｐｐｐｇｙｇｙ　　；；ｔｉｏｎｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｎｅｎｅｔｉｃａｌｏｒｉｔｈｍ　　ｐｇｇｇ

；。Ｒ收稿日期：修订日期：２００９１１２５２０１００１１９ｅｃｅｉｖｅｄ２５Ｎｏｖ．２００９；ａｃｃｅｔｅｄ１９Ｊａｎ．２０１０．－－－－　　ｐ

；基金项目：国家重大科技专项基金资助项目（国家自然科学基金资助项目（２００９ＺＸ０４００２３１，２００９ＺＸ０４０１４３３，２００９ＺＸ０４００１２４）５０５７５０８４，－－－

）；）；；国家８广东省教育部产学研结合资助项目（广东５０６７５１２６６３计划资助项目（２００７ＡＡ０４Ｚ１９０，２００６ＡＡ０４Ｚ１０７２００６Ｄ９０３０１００５）。Ｆ：，Ｃ省自然科学基金资助项目（８３５１５０３１０１０００００１）ｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｔｅｍｓＰｒｏｅｃｔｓｕｏｒｔｅｄｂｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＳ＆Ｔ　ＭａｏｒＰｒｏｅｃｔｈｉｎａ　　　　　　ｊｐｐｙｊｊ　（，ｔ，ＣＮｏ．２００９ＺＸ０４００２３１，２００９ＺＸ０４０１４３３，２００９ＺＸ０４００１２４）ｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｈｉｎａ（Ｎｏ．５０５７５０８４，－－－　　　　），（），５０６７５１２６ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＨｉｈｅｃｈ．Ｒ＆ＤＰｒｏｒａｍ，ＣｈｉｎａＮｏ．２００７ＡＡ０４Ｚ１９０，２００６ＡＡ０４Ｚ１０７ｔｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔＩｎｄｕｓｔｒＳｃｉｅｎｃｅ　　－Ｔ　　－－ｇｇｙｙ，（），ＰａｒｔｎｅｒｓｈｉＰｒｏｒａｍｏｆＧｕａｎｄｏｎＥｄｕｃａｔｉｏｎＭｉｎｉｓｔｒＣｈｉｎａＮｏ．２００６Ｄ９０３０１００５ａｎｄｔｈｅＧｕａｎｄｏｎＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ　　　　　　　ｐｇｇｇｙｇｇ　　　，（）ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＣｈｉｎａＮｏ．８３５１５０３１０１０００００１．

１５８８计算机集成制造系统第１６卷

０　引言

全球市场竞争的日益加剧，使产品的多样化和个性化成为赢得市场份额和客户的根本途径。在这种形势下，传统的大规模生产模式已不能适应快速多 …… 此处隐藏：13752字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……