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

1、制造業(yè)是中國經(jīng)濟(jì)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(shí)又擔(dān)負(fù)著為制造業(yè)中其它領(lǐng)域提供制造設(shè)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(dǎo)地位，是其核心內(nèi)容。面對(duì)當(dāng)前多樣化和個(gè)性化的定制需求，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)方式顯現(xiàn)出諸多弊端，不可避免地導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的下降，應(yīng)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(zhuǎn)變，本文著重對(duì)其中的數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品族設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究，以期提高

2、定制產(chǎn)品的開發(fā)效率和質(zhì)量，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴剖析目前數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的主要內(nèi)容和流程，從五個(gè)方面指出其在面對(duì)定制需求時(shí)存在的主要問題。提出數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的主要思想，區(qū)分與其他產(chǎn)品族設(shè)計(jì)、以及傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同之處，提出在產(chǎn)品族設(shè)計(jì)中需要解決的關(guān)鍵問題。給出產(chǎn)品族設(shè)計(jì)中的相關(guān)定義，確定其技術(shù)支撐環(huán)境，建立產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框架，提出基于產(chǎn)品族設(shè)計(jì)通用平臺(tái)的兩階段開發(fā)模式，建立產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的過程模型，構(gòu)建出

3、數(shù)控裝備控制系統(tǒng)產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的理論體系。
　　 ⑵提出產(chǎn)品族系統(tǒng)架構(gòu)的思路，即通過對(duì)開發(fā)模式、搭載平臺(tái)、軟硬件分工、工作流程的共性和個(gè)性特征的分析及提煉，建立產(chǎn)品族系統(tǒng)架構(gòu)。提出對(duì)產(chǎn)品族功能模塊進(jìn)行劃分的主要內(nèi)容和主要原則，建立功能模塊的分區(qū)管理機(jī)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(guān)系、功能模塊軟硬件對(duì)應(yīng)模型、功能模塊關(guān)系模型和功能模塊交互模型，并通過產(chǎn)品族系統(tǒng)架構(gòu)和功能模塊劃分及建模的實(shí)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(chǔ)上，提出產(chǎn)品族模塊化設(shè)計(jì)的主要思路、核心要素和具體流程。確定在設(shè)計(jì)過程中對(duì)功能進(jìn)行拆解的主要原則，通過多視圖綜合完成對(duì)功能設(shè)計(jì)的描述。研究產(chǎn)品族中面向設(shè)計(jì)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)配問題，對(duì)設(shè)計(jì)元素進(jìn)行模塊化組織，確定設(shè)計(jì)階段模塊之間的關(guān)系。通過產(chǎn)品族功能模塊設(shè)計(jì)及建模實(shí)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(duì)基于產(chǎn)品族設(shè)計(jì)通用平臺(tái)的配置設(shè)計(jì)問題進(jìn)行研究。確定定制

5、產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，規(guī)劃定制產(chǎn)品的兩個(gè)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(shè)計(jì)方案選擇之間的對(duì)應(yīng)關(guān)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(biāo)集實(shí)現(xiàn)按照客戶的定制需求確定系統(tǒng)運(yùn)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(guān)系，確定個(gè)性化模塊的二次設(shè)計(jì)過程。
　　 ⑸在所構(gòu)建的產(chǎn)品族設(shè)計(jì)通用平臺(tái)實(shí)例基礎(chǔ)上，通過某定制產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)案例，深入闡述基于產(chǎn)品族設(shè)計(jì)通用平