为了满足客户对产品的多样化需求,在模块划分过程中从产品的定制化需求、产品功能、产品结构和绿色度等多视角考虑,提出了一种多视角的特征关联模块划分方法。首先,分析客户的多样化需求,研究关于模块划分的各视角特征信息并建立其相应的特征模型与关联矩阵。其次,利用层次分析法分析不同视角在设计过程中所占有的重要程度,依据不同视角的重要程度进行特征的关联。然后建立综合特征关联矩阵,采用遗传算法进行求解。最后,以冲击电钻为实例,建立其相应的产品模型且应用遗传算法对其进行模块划分,验证所提多视角特征关联模块划分方法的有效性。

模块化设计对产品创新起到了重要的支撑作用,模块划分是模块化设计的关键技术之一,模块划分算法主要是基于模拟退火算法、遗传算法、免疫算法、粒子群算法等较为成熟的算法上发展而来。将野草入侵算法加以改进引入模块划分中,同时满足算法的收敛速度以及准确程度。同时算法程序简洁,易于实现,并通过实例验证了其可行性,与经典算法进行对比,验证了该算法的高效性,为模块划分算法的编写提供了一个新的方法。并基于以上算法,设计出模块划分软件系统,从而使设计人员避免重复性劳动,提高模块化设计效率。

为解决产品改造升级复杂度高、拆卸难度大等问题,在机电产品设计阶段引入影响产品改造升级相关因素,提出一种考虑改造升级风险的复杂产品模块智能聚类方法。从产品零部件的功能相关性、结构相关性、关联更改概率、拆卸相关性等方面定义零部件关联属性,建立产品零部件间综合关联矩阵;采用结合改进人工蜂群算法的密度峰值聚类算法求解模块划分方案,以模块划分质量为优化目标,实现截断距离的优选。以某型号升降电梯的零部件模块划分为例,验证了所提方法的可行性和有效性。

利用可拆卸性与权重复杂网络相结合的模块划分方法，研究了海洋石油钻机井架的模块划分。利用GN算法得到了合理的井架模块聚类效果，能够实现合理准确的井架模块划分。结合可拆卸性对井架进行了二次模块划分，得到了井架的最终模块划分结果。划分结果与实际的结构分析较为符合，说明该方法是一种井架模快划分的有效方法。

针对数值型设计结构矩阵（DSM）,提出采用自组织映射（SOM）算法的产品设计结构模块聚类方法。该方法将DSM中的信息经过初始化后作为SOM网络的输入层,然后通过训练SOM神经网络模型获得聚类方案。文中还提出了综合考虑模块内聚性和耦合性并且适用于数值型DSM的聚类效果评价指标。案例分析表明,与DSM经典算法相比,本文提出的聚类方法和评价指标能够优化产品设计模块划分。

由于任务需求不同和装备管理体系不够完善,航天发射场特种机械设备出现了专用设备过多、型号规格复杂、互用性不高、利用率低下等问题,同时设备实现装备化管理保障难度大.为此,将模块化设计方法引入特种设备的设计以及装备化管理当中,总体目标是以较少的资源满足多样化的需求.依据变型设计的有关原理,运用功能模块置换,对特种机械设备进行通用化设计,提高设备的互换性与适应性,实现设备的装备化保障管理.

针对模块化产品设计过程中模块划分结果的评价与决策问题，提出基于不确定语言变量多属性决策的评价方法。不同的模块划分方法、划分标准，可获得不同的模块划分方案，需对这些方案进行评价与决策。依据成本多属性评价体系，运用依赖型不确定语言有序加权几何（Dependent uncertain linguistic ordered weighted geometric , DULOWG）算子，对模块划分方案做出评价。由评价者对模块划分方案关于属性进行测度，构建多属性评价矩阵，借助不确定语言变量调整权重，从而降低评价者因主观性导致评价结果的不合理，从而提高评价方法的客观性和有效性。在此基础上对各方案进行评价计算得到成本多属性综合影响下的最优方案，并以开关柜为实例验证了该方法的可行性与有效性。同时，将本文方法与模糊层次分析法进行比较，指出本文方法的优越性。