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《安徽工程大学》 2015年
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基于基因遗传的定制化产品集成创新机制及资源重用策略研究

李富昌  
【摘要】:产品的大规模生产模式已经不能够满足用户日趋多样化和个性化的需求。大批量定制化生产方式逐渐成为主流,在定制化产品设计与生产过程中,可持续发展与绿色生产对产品设计资源的重用提出了要求。因此,如何在定制化产品设计中实现设计信息资源的有效重用以达到快速设计出满足客户需求的产品的目的,已经成为国内外研究的焦点。定制化产品实质上是根据客户需求对现有产品进行变型设计的结果,其设计模式主要以集成创新为主。面向重用的定制化产品设计主要涉及三方面问题:一是如何对客户需求和产品设计信息进行刻画和描述;二是如何以客户需求为设计约束检索出可重用产品设计信息资源;三是以何种重用方式或重用策略实现设计信息资源的有效重用。为了解决上述问题,提出基于基因遗传的定制化产品集成创新机制及资源重用策略。国内外学者对定制化产品开发和产品设计资源重用等已做了大量的研究工作,但大多是支持技术和应用方面的研究,鲜有从理论角度研究产品设计信息传导机制问题,并且产品设计资源可重用性评价和不同策略的选用情景或条件等较少涉及。因此,本文的研究重点是借鉴生物基因遗传揭示定制化产品基因的复制传导和变异机制,并对定制化产品资源重用策略及其选用进行研究。文中基于生物基因工程、系统的分解与组合原理和可重构理论等对定制化产品集成创新机制及重用策略进行研究。在对定制化产品设计信息分类的基础上,借鉴生物基因遗传机制,提出定制化产品设计信息传导机制由复制传导和变异机制构成;以基因的形式来表征产品设计信息,提出定制化产品基因由需求基因、功能基因、结构基因和原理基因等构成;并对定制化产品基因组和定制化产品基因的映射表达等进行说明。提出用相似度来描述产品设计资源的可重用性,并对相似度模型和测算方法等进行说明;基于定制化产品基因传导机制,将资源重用策略归集为复制重用、变异重用、突变重用等;依据韦伯定律得出变与不变及突变的相似度阈值,对设计资源的可重用性程度进行界定;并设计出重用策略选用的判定规则以及从粗粒度到细粒度最后到微粒度的三种策略选择的路径。最后,以定制化可重用小型农业作业机的设计为实例进行了验证。面向重用的定制化产品集成创新机制的研究能在一定意义上丰富产品创新理论与方法体系;通过产品设计资源重用的合理化,能在一定程度上降低开发成本、缩短开发周期、提高开发效率,以提升企业适应动态多变的市场需求的应变能力。
【学位授予单位】:安徽工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB472

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