产品结构创新设计自动化理论及CAD系统构造

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!可随着生产任务的不同而灵活流动"综上所述#顾客化大量生产模式$%是在市场经济条件下产生的一种新的生产管理模式#它借助于现代制造技术&计算机信息技术以及管理技术#以低成本来快速地满足顾客个性化需求#从而能够极大地提高企业市场竞争能力"因此#$%管理模式代表着当今生产管理的发展趋势"

参考文献’

()*+,-./$#01/234516#754289:.12;著#

冯涓#李和良#白立新译<=)世纪企业竞争前沿’大规模定制模式下的敏捷产品开发<北京’机械工业出版社#

)>>>’?@=)(=*徐贤浩#

马士华<供应链企业之间合作对策的研究<武汉交通科技大学学报A 自然版B #=C C C #=D A D B ’E F G

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马士华#陈荣秋<供应链关键绩效评价指标及优化<华中理工大学学报#=C C C #=?A E B ’E C @E =

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编辑周佑启B

作者简介’徐贤浩#男#)>H D 年生"华中科技大学A 武汉市D E C C F D B 管理学院在职博士研究生"主要研究方向为工商管理&计算机辅助生产管理&现代管理理论与方法等"发表论文)D 篇#出版教材一部"马士华#男#)>G H 年生"华中科技大学管理学院教授&博士研究生导师"

文章编号’)C C D I )E =JA =C C )B C ?I C >C C I C E

产品结构创新设计自动化理论及%0+

系统构造

徐志刚副教授

徐志刚

周以齐

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兴

摘要’针对目前产品结构设计自动化中普遍存在的随机性&非有理化和非规范化造成的效率低&

自动化程度低&创新性差等问题#提出基于广义映射原理的自顶向下的产品设计过程模型#讨论了该原理对创造性工作的智能支持#介绍了基于该原理开发的软件原型系统K :0L "

关键词’产品结构M 自顶向下M 创新设计M 设计自动化

中图分类号’N 6=)M N O)==

文献标识码’0

产品设计过程可以理解为从市场需求出发#提取产品的功能要求#进而推导产品的行为性能要求#最终完成产品的结构设计"产品设计经历了一个跨越多个领域知识的映射过程#即市场需求P 功能要求P 性能要求P 产品的结构"

目前%0+系统不能胜任其中大多数应用领域之间的自动化映射#不支持产品的自动化设计"就产品创新设计而言#创造发明是产生物质世界不曾存在的物品#其本质是对现有物品的分解与重新组合

构造#新的发明是对现实世界结构的重新组合()*"

但是单纯的分解&重构过程不能解决工程设计中的实际问题#研究基于分解&重构基础上的各个领域间的智能化Q 交互式映射过程具有重要意义"

本文在广义映射原理(=*

基础上#研究了具有R 58I /5S 1风范&支持产品创新设计自动化的软件原型系统K :0L #讨论了其对产品结构创新设计自动化的支持"

收稿日期’)>>>TC F T)G

基金项目’国家?H E 高技术研究发展计划资助项目A ?H E TG ))T>D =TC =C B M

山东省优秀青年科学家奖励基金资助项目

)基于广义映射原理的K :0L 系统开发

原则

从支持产品结构设计全过程及并行工程的角度考察#设计过程具有如下特点’U 从需求到

功能M V 从功能到结构M W 从结构到零件A 或从全局到局部B M X 从概念到详细M Y 从定性到定量M Z 从信息的不确定性到信息的完备"为了支持以上设计模式#本文提出基于广义映射原理的计算机辅助需求分析&功能创成&功I 构映射&实体重构一体化的%0+系统建模思想#该设计思想体现了自顶向下的设计过程"其核心内容包括需求映射#功I 构映射&实体重构等主要过程A 见图)B "

基于广义映射原理的产品设计方法的本质内容是#针对产品结构设计问题#首先界定其所涉及的广义作用域#针对作用域的研究内容和属性进行层层分解#上层广义域从底层粒度空间向下层广义域映射#映射的目标和结果形成产品的结构域的离散集合#

将映射形成的结构域的离散集[

C C >[中国机械工程第)=卷第?期=C C )年?月

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