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专利号: 2013104775264
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.考虑生命周期影响因子的确定产品平台参数的方法,本发明的技术方案包括以下几个步骤:

步骤1、确定产品生命周期的设计、模具、装配、制造、管理、服务、性能七项影响因子下设计变量对于产品平台参数的隶属度;

产品设计变量既可能属于产品平台参数,也可能属于定制参数。在产品生命周期的设计、模具、装配、制造、管理、服务、性能七项因子的影响下,设计变量隶属于产品平台参数的程度不同,称之为隶属度。令X1表示产品平台参数集,X2表示定制参数集,则X=X1∪X2={xi|i=1,2,…,n},n表示设计变量的数量。另一方面,设计变量的载体通常为模块,因此整个产品的模块集M={Mi|i=1,2,…,q},q表示模块数量。通过如下步骤可分别计算这些不同影响因子下关于产品平台参数的隶属度:步骤1.1:设计因子I1。在产品定制活动中,由于X1为平台参数,与X1相关的载体模块不需作修改;X2为定制参数,因此X2的载体模块需要进行全新设计、非参数化的变型设计或参数化的变型设计。载体模块越复杂则设计难度越大,其设计周期也将更长,由此产生的设计费用也将更高,而事实上总是希望生成新产品时所发生的设计费用最少。因此,希望X1尽可能包含设计复杂度高的载体模块,X2尽可能包含设计复杂度低的载体模块,即设计复杂度越高的载体模块,其归属于平台参数的隶属度越大,反之越小。由产品开发小组给出各载体模块的相对设计复杂度,设为ξi(i=1,2,…,q),令ξmax=Max(ξi)表示最大的相对设计复杂度,其对应的载体模块为 隶属度为 则其余的载体模块对于产品平台参数的隶属度为步骤1.2:模具因子I2。通常希望X2中的载体模块不要包括那些铸造件,这样在产品定制活动中不需要更换新的模具,可大大减少制模费用。因此,X1中应尽可能包含铸造件。由于铸造件为确定属性,因此其对于产品平台参数的隶属度可评定为步骤1.3:制造因子I3。制造(加工)方式不同其成本也有很大差异,希望在产品定制活动中由于X2中的参数变化导致的加工费用变化(如更换刀具与夹具的费用、机加工费)较少。因此,载体模块的相对加工费用敏感度越低,其归属于平台参数的隶属度就越小;反之越大。由产品开发小组给出相对加工费用敏感度,设为τi(i=1,2,…,q),令τmax=Max(τi)表示最大的加工费用敏感度,其对应的载体模块为 隶属度为 则其余的载体模块对于产品平台参数的隶属度为步骤1.4:装配因子I4。希望X1中尽量包含那些内部装配接口较复杂的模块,它们之间的装配总是在接到订单之前完成的,因此对于后续的定制生产,其装配周期、交货期都将得到较大程度的改善。对于某模块而言,其包含的零部件之间的结合面越多,其装配时间就越长,装配精度变差的概率增加,装配难度加大;反之,其包含的零部件之间的结合面越少,其装配时间就越短,装配精度变差的概率降低,装配变得容易。因此,令ai(i=1,2,…,q)表示载体模块的结合面数,则其相对的装配复杂度为因此,从上述分析来看,相对的装配复杂度越大,其归属于平台参数的隶属度也越大。令θmax=Max(θi)表示最大的相对装配复杂度,其对应的载体模块为 隶属度为则其余的载体模块对于产品平台参数的隶属度为步骤1.5:管理因子I5。除非很好地实施了JIT、MRPⅡ技术,否则总是存在一定的库存,而库存总是包含那些按一定批量进行规模生产的模块,在生产管理中,希望库存越少越好,即希望X1中包括那些价值较低的模块。因此,对相对价值越低的载体模块,其归属于平台参数的隶属度越大;反之越小。由产品开发小组给出载体模块的相对价值为ψi(i=1,2,…,q),令ψmin=Min(ψi)表示最小的相对价值,其对应的载体模块为 隶属度为 (此时的隶属度为最大值),则其余的载体模块对于产品平台参数的隶属度为步骤1.6:服务因子I6。产品售后服务对于维持客户关系、企业声誉是至关重要的,售后服务一项重要工作在于产品维修。应该尽量将那些容易损坏的模块包含在X1中以扩大生产批量从而降低成本,以便在售后服务中保有一定的储备量,同时可提高客户响应度,这是从批量经济性方面考虑。因此,相对易损率较高的载体模块,其归属于平台参数的隶属度也越高。由产品开发小组给出载体模块的相对易损率为ηi(i=1,2,…,q),令ηmax=Min(ηi)表示最大的相对易损率,其对应的载体模块为 隶属度为 则其余的载体模块对于产品平台参数的隶属度为步骤1.7:性能因子I7。平台参数的选择对于产品性能将产生一定影响,即产品平台战略是以牺牲产品的部分性能作为代价的,因为在产品平台上生成客户需要的个性化产品只是通过模块组合和调整定制参数而得到,它们毕竟只是整个设计变量系统中的一部分。因此,希望X1中尽可能包含对产品性能影响较小的载体模块,X2尽可能包含对产品性能影响较大的载体模块,由此也给客户留下尽可能大的定制空间。很显然,载体模块对产品性能的相对影响率越小,其归属于平台参数的隶属度越大。由产品开发小组给出各载体模块对产品性能的相对影响率为δi(i=1,2,…,q),令δmin=Min(δi)表示最小的相对影响率,其对应的载体模块为 隶属度为 (此时的隶属度为最大值),则其余的载体模块对于产品平台参数的隶属度为步骤2、确定各影响因子对于载体模块隶属于产品平台参数的权重向量

确定影响因子对于将载体模块归属于产品平台参数的权重向量W={w1,w2,…,wm},这可以采用层次分析法进行。

步骤3、通过目标隶属度计算确定产品平台参数

确定产品平台参数即为求载体模块Mi属于产品平台参数X1或定制参数X2的隶属度u1(Mi)和u2(Mi),这是指标隶属度到目标隶属度的转换,简称隶属度转换,通过如下步骤进行:步骤3.1:计算载体模块Mi在影响因子Ij影响下关于产品平台参数与定制参数的区分权,记为αj(Mi),计算公式如下:

vj(Mi)=1-Hj(Mi)/lg(2)

其中,Hj(Mi)表示隶属度的熵值计算,表达了第j个影响因子对于将载体模块Mi更明显的归属于产品平台参数或定制参数的分散程度,Hj(Mi)越小说明载体模块Mi的归属性越集中,相反越分散;vj(Mi)表示Hj(Mi)的峰值;

步骤3.2:计算载体模块Mi对于产品平台参数X1与定制参数X2的可比和,记为QK(Mi)(K=1,2),uK(Mi)(K=1,2)是载体模块Mi归属于产品平台参数X1与定制参数X2的目标隶属度,计算公式如下:其中, 则uK(Mi)(K=1,2)即为隶属度转换结果;

步骤3.3:判断载体模块Mi是归属于X1或者是X2,若u1(Mi)>u2(Mi),则可判定Mi归属于产品平台参数X1,根据Mi与设计变量之间的映射关系,则可确定产品平台参数;否则归属于定制参数X2。