研究了模块化产品平台的设计方法,并构建了动车组转向架模块化产品平台。从客户需求出发,通过分析需求-模块的映射关系和模块之间的影响关系,得到模块变异指数和模块传播指数,基于模块变异指数和传播指数识别出产品平台元素;在企业已有模块实例基础上,利用模糊聚类、层次分析法和基于遗传算法优化设计对产品平台元素进行设计。以动车组转向架为对象构建了产品平台,验证了方法的有效性。

在闭环供应链框架下分析了大规模定制产品在产品生命初期及末期的环境可持续性,初期阶段主要受企业决策影响,末期阶段主要受消费者的环保意识影响,在整个过程中政府需要引导企业和消费者做出对环境有利的决策,只有三方共同努力才能实现企业、消费者以及自然环境的“三赢”。

基于专家CAD平台的坐标测量机实例库技术以设计单元实例类为核心,用设计单元的分级层次结构组织实例库。实例类以设计单元为载体,是设计单元的抽象,提供了设计单元的属性及检索、修改等方面的信息。该设计单元实例库以商用CAD系统与专家系统集成构成的专家CAD系统作为平台。在该系统的GUI下,设计人员的经验和启发式思维方式直接面向专家系统,通过实例检索和约束设计进行设计单元实例的修改,方便快捷地完成定制产品的设计。该系统在一定程度上实现了坐标测量机面向大规模定制制造的设计理念。

大规模定制(MC)是目前先进的生产模式,其生产随客户需求而变,具有不可预测性,且产品开发及生命周期短,生产批量少,设备调整时间短。因目前的控制图并不完全适用于此生产模式,故提出针对大规模定制型制造企业的生产过程监测的联合统计制程方法,即基于Q统计量的指数加权移动平均控制图的大规模定制制造系统。利用仿真软件MATLAB的统计工具箱模拟与大规模定制相似的一组随机数据,通过MATLAB软件编码将其转换为Q统计量后再利用Minitab软件的统计分析和图表功能来验证此联合统计制程方法的可行性及预测精度。

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。

大规模定制生产的质量控制体系建立在全面质量管理基础上,针对制造型企业采用大规模定制生产模式的特点,为提高质量控制系统的效率,提出改进型AEWMAQ控制图。使用TURNSIM仿真系统模拟相关数据,通过VBA创建用户自定义动态数据交换对Excel/Minitab交互系统进行二次开发,实现数据实时共享。通过实验验证了此交互系统的可行性,且AEWMAQ控制图较传统控制图具有更高的灵敏性和预测能力。将该系统运用于大规模定制生产的过程质量控制中,提升了质量监控的便捷性,同时降低了企业的生产成本。

数据溯源技术与大规模定制生产模式的融合是实现数据质量提高和技术创新发展的基础。基于订单随机性、产品种类多、批量少给数据质量带来的一系列的机遇和挑战,提出一种基于开放溯源模型的数据溯源模型。结合大规模定制中数据生命周期的特点,从海量的数据中寻找源头数据及记录数据在传播过程中的变化来对其进行管理,构建大规模定制下制造业领域的数据溯源信息交换模型。建立供应链开放溯源模型、产品属性开放溯源模型和生产阶段开放溯源

本文在系统工程和并行工程的基础上,提出了面向大规模定制的液压机产品设计开发模式,介绍了在该模式下液压机产品设计开发过程,给出了面向大规模定制的液压机产品族及其产品设计开发的集成过程模型.

分析了液压机进行模块化设计的特点，提出液压机柔性模块设计的概念，结合大规模定制模式下产品的设计特点，提出大规模定制模式下液压机产品柔性模块设计的模式，将大规模定制生产模式用于液压机的柔性模块设计中，以期能够较好的解决大型机械设备的快速响应设计问题。

为实现液压机产品的大规模定制快速响应设计,提出了一种基于布局模型的产品设计方法。通过构建液压机的产品功能需求模型、运动功能模型和模块结构模型之间的映射,将得到的布局结构实例化,采用有限元和变量化方法进行布局结构的分析和优化,从而得到最优布局模型。分析得到的所有布局模型将作为产品平台的一部分加以存储,以支持产品的大规模定制设计。论述了液压机产品布局模型的拓扑结构和约束信息表达方法。最后给出了基于布局的大规模定制产品的配置和变型设计过程,该过程显示,布局模型的研究与应用可明显提高液压机类机械产品的设计效率。另外,对产品布局模型在大规模定制产品平台开发过程中进行了分析,完善和补充了大规模定制产品平台体系。