面向客户全生命周期机床模块划分方法.pdf

。 现代设计与先进制造技术 · 苏 铭 陈蔚芳 面向客户的全生命周期机床模块划分方法 49 面向客户的全生命周期机床模块划分方法 苏 铭 ，陈蔚芳 (南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016) 摘要：在分析总结了已有方法的基础上 ，提 出了一种从客户需求 出发进行创新设计的数控机床模 块化划分方法。该方法先从功能角度进行模块 的划分 ，再从生命周期的角度对划分结果进行优 化，并经过实例证 明了其可行性。 关键词 ：数控机床 ；模块划分 ；生命周期 ；遗传算法 中图分类号 ：TH122 文献标识码 ：A 文章编号：1672—1616(2010)01—0049一O4 当今市场变化迅速 ，企业必须不断应用新技术 1 数控机床模块划分方法 以快速适应变化的市场环境 ，其 中能够快速生产让 数控机床设计 的一般过程都是从功能分析人 顾客满意的低价位 、高质量的产品成为企业成功的 手 ，模块化设计也不例外 。根据功能分解建立模 关键 。模块化设计通过重组产品结构和设计过程 块 ，有利于把设计任务的分解与模块 的分解对应起 来缩短产 品开发周期 、提高产 品质量 、降低产品成 来 ，所以本文首先根据功能 因素划分模块 ，然后进 本 ，不仅使产品能够快速响应市场变化需求 ，还可 行生命周期 的优化 。 以加快产 品创新及新产 品开发速度 1J。产 品的模 1．1 基于客户需求的功能模块划分分析 块化设计分为模块 的划分和组合 2个部分。模块 ． 设计的 目的就是满足客户的需求 ，客户需求中 的划分是进行模块化设计 的前提和基础 ，它的结果 常常包含对数控机床某些功能的多样性要求 ，而这 直接影响模块化设计 系统的功 能、性 能 以及成本 等 。 些要求会体现在具体结构或关键零件的设计 中，因 此模块划分时首先必须考虑客户需求 。另一方面 当前 ，在模块划分方法上 国内外学者 已经做了 一 些探索性 的研究。P．Gul2J提出面向产品全生命 数控机床各功能模块之 问的相对独立也是模块划 周期 的模块划分方法 ，针对每一阶段的设计 目标构 分的关键因素 。基于上面的分析 ，下面介绍如何建 造相关矩 阵，由设计师对每一个设计 目标的模块划 立功能关系矩阵。 分结果进行对 比与综合 ，得 到最终 的模块划分结 设 CR (i= 1，2，…，m)表示客户 的需求 ， 果。潘双夏等_3』从客户、功能 、几何 、物理等相关 FR (=1，2，…， )表示所分解 的子功能 ，，表示 准则出发 ，提出了基于模糊 聚类 的模块划分方法 ， CR 对FR，的影响程度 。当 CR 对FR 无影 响时 ， 并从装配 、维修等方面对划分结果进行 了评估 。高 = 0；CR 对FR 有影响但影响较小时 ， = 1； 飞等 4J提出了一种基于广义有 向图的产 品功能模 CR 对 FR，有影响且影 响较大时， = 3；CR 对 块划分方法。姜慧等_5提出了通过建立全系列模 FR，有很大影响时，，= 5，则其相应 的关系矩 阵 块化矩阵对模块进行整体规划 的方法。虽然现在