产品族优化设计是伴随着大批量定制而出现的一门新兴技术科学。其基本思想是结合产品相关的多学科专业知识和产品族架构的理念与技术,以产品平台战略为指导,针对细分市场中不同客户群的需求,进行产品平台和基于产品平台的相关系列产品设计,以低成本和快速开发周期满足客户的个性化需求。本文从本课题组提出的产品族层次优化的二维模型入手,侧重研究产品族优化设计的二维模型在产品族优化设计中的分析方法,利用产品族优化设计二维模型分析在产品族优化设计中的层次关联关系,并针对可以进行层次优化的部分引入双层规划模型进行优化;而且本文提出了产品族优化设计二维模型以及双层优化模型软件实现的基本思想和相关实现方法,为产品族优化设计二维模型以及双层优化模型在产品族优化设计实践中的应用提供指导;最后结合案例阐述了产品族优化设计二维模型及其相关方法在实例中的应用。本文主要内容如下:第一,阐述本文研究的背景及意义,结合产品族优化设计在国内外的相关文献,分析国内外在该方面的研究现状以及产品族优化设计的意义和相关理论基础,并提出本文所做的主要工作。第二,引入产品族优化设计二维模型,运用系统分析的方法分别针对产品族优化设计二维模型的构成维和过程维进行分析,挖掘其中的相互关系,并对模型中各个区域的层次关联关系分析;研究模型中各个模块存在的双层优化模型并对其中参数进行优化。第三,分析产品族优化设计中的层次关联现象,将设计需求参数化,运用数学定量分析的方法建立产品族优化设计的双层优化模型,并对双层优化模型的解法做了概述。第四,对该优化方法提出软件实现的基本思路,提出基于产品族优化设计二维模型的双层规划在软件中实现的系统分析图,以及优化软件系统运行流程图,概述了优化过程中的结果分析和灵敏度分析,使得产品族优化设计更加接近于技术层面。第五,结合通用电机产品族运用产品族优化设计二维模型进行分析,分析产品族设计过程的构成维及过程维之中的层次关系,以及二维模型在产品族优化设计中的重要意义,并建立通用电机产品族优化的层次优化模型。
