随着信息技术的发展和工业4.0的到来,复杂机械产品将向智能化方向发展,产品的结构复杂性、信息复杂度、设计边界的模糊度及产品特征维度都将随着产品复杂度的提高而显著提高,给复杂机械产品族的创新设计研发带来了新的问题与挑战。针对产品族建模和设计的国内外研究现状进行归纳总结,分析产品族目前研究存在的问题与不足,以及未来发展趋势,并提出了产品族架构、知识、演化三个维度的建模方案。对于推动产品族理论与设计方法的发展、保障复杂装备的可持续性创新设计具有重要的理论研究价值和工程指导意义。

根据多年实施SOLIDWORKS 3D数字化平台软件项目的经验,笔者认为,企业要成功构建3D数字化平台,其关键就在于：建立标准化和模块化的核心基础。只有在科学高效的标准化平台环境下通过标准操作流程完善企业产品的模块化、参数化,才能达到3D数字化平台的快速和有效,实现一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。

针对大规模定制(MC)生产模式下产品质量特征值不足、参数情况未知、监测不灵敏等因素造成的过程质量控制难以实施的问题,提出基于Q统计量的改进型自适应移动加权平均控制图(AEWMAQ)。通过成组技术形成产品族,利用Q统计量将相似产品的质量特征值标准化;利用标准化后的数据绘制改进型AEWMA控制图。该方法能够解决不同参数条件下数据源不足的问题,并可改善控制图对微小、中等和较大偏移监测灵敏度不足的情况,使得控制效果得到显著提升。结果表明:与传统方法相比,AEWMAQ控制图具有更好的灵敏性、更强的检测能力。

由于目前客户对于个性化的需求越来越高,大批量生产并不完全匹配现在的市场环境,尤其是针对目前医疗线材行业,类型多,订单量少,因此需要频繁切换生产线。由于频繁换线,导致生产效率下降、生产成本上升,企业盈利面临重大挑战。为了降低换线带来的负面影响,依据所需设备的相似程度划分产品族,相同产品族的产品在一条生产线生产,可以将换线时间控制在一个合理的范围之内。文中描述了在产品族的基础之上,根据快速换线（Quick Changeover）的思想,逐步推进快速换线活动和取得的经验。

当前,中国在二通插装阀控制技术及其应用上已取得重大发展和进步。＂MINISO CV＂是通过对现有采用ISO7368/DIN24342/GB2877中NG16/25/32规格盖板式二通插装阀产品先导控制、法兰控制盖板、座阀主级和插装式连接等多个层面进行重组和创新,而形成的新一代合理化、小型化和紧凑化盖板式二通插装阀专利产品族。＂MINISO CV创新＂是基于＂MINISO CV＂,从全局上构建具有新一代模块化、可配组、开放式和集成化的回路级和系统级解决方案特征的创新的＂MHV（S）＂专利产品族和平台。旨在快速扩大中国在二通插装阀已有的技术潜力和竞争优势,实现在包括中小功率和流量控制应用范围内的工业液压[IH]和移动液压[MH]领域中兼用,这是一项对现有液压控制技术和产品族尝试整体性改革和完善的自主创新努力,具有挑战性和可持续性。目前已取得较好进展并受到广泛关注。

将虚拟柔性模块引入广义模块化设计,通过模块的划分与规划,实现了结构复杂且不可再分的一类机械产品的广义模块化产品族设计,拓宽了广义模块化设计的适用范围;采用基于实例推理的方法,建立了整体框架式液压机的产品族和虚拟柔性模块族,为该类机械产品的快速设计提供了理论和技术支持.

为使液压机设计快速响应市场需求，提出了基于柔性模块和产品族的液压机快速设计理论。柔性模块是对产品结构用参数化和模块划分得到的一组具有典型模块接口的参数化模型，产品族是具有相似功能和结构的一类产品的总和。在对液压机进行柔性模块划分和产品族规划的基础上，以上梁模块为例说明了产品快速设计的方法和过程。