基于大規(guī)模定制的數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品族設計理論及其應用研究.pdf

1、制造業(yè)是中國經(jīng)濟的重要支柱型產(chǎn)業(yè)，數(shù)控裝備業(yè)本身屬于制造業(yè)的重要組成部分，同時又擔負著為制造業(yè)中其它領域提供制造設備的重任，可見數(shù)控裝備在制造業(yè)中處于極為突出的重要地位，控制系統(tǒng)在數(shù)控裝備中處于主導地位，是其核心內容。面對當前多樣化和個性化的定制需求，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計開發(fā)方式顯現(xiàn)出諸多弊端，不可避免地導致設計效率和質量的下降，應將數(shù)控裝備控制系統(tǒng)的生產(chǎn)模式向大規(guī)模定制轉變，本文著重對其中的數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品族設計進行了深入研究，以期提高

2、定制產(chǎn)品的開發(fā)效率和質量，主要研究內容包括：
　　 ⑴剖析目前數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品設計開發(fā)的主要內容和流程，從五個方面指出其在面對定制需求時存在的主要問題。提出數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品族設計的主要思想，區(qū)分與其他產(chǎn)品族設計、以及傳統(tǒng)設計的不同之處，提出在產(chǎn)品族設計中需要解決的關鍵問題。給出產(chǎn)品族設計中的相關定義，確定其技術支撐環(huán)境，建立產(chǎn)品族設計的系統(tǒng)框架，提出基于產(chǎn)品族設計通用平臺的兩階段開發(fā)模式，建立產(chǎn)品族設計的過程模型，構建出

3、數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品族設計的理論體系。
　　 ⑵提出產(chǎn)品族系統(tǒng)架構的思路，即通過對開發(fā)模式、搭載平臺、軟硬件分工、工作流程的共性和個性特征的分析及提煉，建立產(chǎn)品族系統(tǒng)架構。提出對產(chǎn)品族功能模塊進行劃分的主要內容和主要原則，建立功能模塊的分區(qū)管理機制，提出建立產(chǎn)品族的功能模塊屬性及層次分解模型、功能模塊約束關系、功能模塊軟硬件對應模型、功能模塊關系模型和功能模塊交互模型，并通過產(chǎn)品族系統(tǒng)架構和功能模塊劃分及建模的實例深入地闡述其具

4、體過程。
　　 ⑶在產(chǎn)品族功能模塊劃分及建模的基礎上，提出產(chǎn)品族模塊化設計的主要思路、核心要素和具體流程。確定在設計過程中對功能進行拆解的主要原則，通過多視圖綜合完成對功能設計的描述。研究產(chǎn)品族中面向設計優(yōu)化的任務調配問題，對設計元素進行模塊化組織，確定設計階段模塊之間的關系。通過產(chǎn)品族功能模塊設計及建模實例深入地闡述其具體過程。
　　 ⑷根據(jù)兩階段開發(fā)模式的要求，對基于產(chǎn)品族設計通用平臺的配置設計問題進行研究。確定定制

5、產(chǎn)品配置設計的主要內容，規(guī)劃定制產(chǎn)品的兩個配置層次，確定功能模塊的配置原則和方法。建立非功能性需求與設計方案選擇之間的對應關系，確定由功能性需求和非功能性需求共同配合展開功能配置的過程。根據(jù)所建系統(tǒng)特性指標集實現(xiàn)按照客戶的定制需求確定系統(tǒng)運行環(huán)境。建立功能模塊在各階段的正向映射和反向追蹤關系，確定個性化模塊的二次設計過程。
　　 ⑸在所構建的產(chǎn)品族設計通用平臺實例基礎上，通過某定制產(chǎn)品的設計開發(fā)案例，深入闡述基于產(chǎn)品族設計通用平