针对淬火机床制造企业普遍存在的开发能力薄弱、设计周期长、制造困难、成本高昂等问题,在分析现有模块划分方法的基础上,对淬火机床的模块化设计进行研究。通过基于参数的设计结构矩阵DSM描述淬火机床功能部件之间的关系。以模块的高内聚性、模块间低耦合性为划分原则,利用层次分析法AHP确定相关性指标权重,构建功能部件综合结构相关矩阵。结合层次聚类法,通过MATLAB软件作出谱系聚类图,以获得划分方案,实现淬火机床的快速开发。通过模块化设计,可以缩短淬火机床研发周期,实现大批量生产条件下的个性化生产,快速响应市场和用户的多样化需求,使其适应日益激烈的市场竞争。

随着客户对可持续产品需求的增加,针对产品功能和结构属性的传统模块化设计,正逐步转向可持续模块化设计。然而当前的模块划分方法更注重于对模块化指数的优化迭代,忽略了产品多组件间的信息传递和反馈。为此,提出一种集成学习算法的可持续模块划分方法。首先,面向组件间的回收性、材料和寿命因素,构建产品的综合DSM模型。其次,提出集成学习算法的弱分类器构建规则和强分类器结合策略。最后,通过颚式破碎机案例验证了所提模块划分方法的可行性,集成学习算法同直接聚类和遗传算法的模块划分结果对比,表明所提方法各模块组件更接近DSM的对角线。

针对在产品设计初期传统绿色模块划分方法普遍存在模块绿色程度区分能力不足的问题,提出了一种基于化学碰撞理论的绿色模块划分方法。首先,构建了化学碰撞理论应用于绿色模块划分模型,模型中,重点探讨了表征零件自身化学反应活性的绿色程度矩阵和表征零件碰撞形成化学键难易的能量矩阵建立过程,在此基础上,通过有效碰撞评估,确保绿色模块组成方案的有效性。其次,研究了基于遗传算法对绿色模块划分模型的优化求解。最后,以某型号家用冰箱为例,验证了该方法的可行性。

地铁转向架轮对组成是影响列车安全运行的关键部件,由于其故障频次高、维修难度大,因此在设计时考虑其维修性至关重要。在对维修工艺和故障模式进行分析和指标量化的基础上,提出引入轮廓系数的K-Means维修模块聚类的方法,实现轮对组成面向维修性的模块划分。首先,根据各零部件的维修工艺和故障模式,分别确定其难易程度指标和故障间隔时间指标;其次,实现零部件面向维修性的聚类,并引入轮廓系数判别划分结果的合理性;最后根据地铁实际维修数据,实现轮对组成的维修模块划分并探讨相应的维修策略。

介绍了模块化设计方法的概念和意义,并结合模块化设计理念提出了一种泥浆泵模块化设计方法。依据产品功能和属性分析将泥浆泵规划为9大模块、16种标准化模块接口、不同规格的模块骨架和模块实体及10余种泥浆泵机型。根据模块化设计要求创建了泥浆泵3D模型库,搭建了基于Rulestream的泥浆泵模块化配置管理系统,最终形成了基于NX+TC+RS的泥浆泵模块化设计平台。

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。

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。

模块创建是机械产品模块化设计中的核心环节，文中对机械产品进行了功能分析，构造了相关度矩阵；依据模糊等价矩阵，利用基于传递闭包法的模糊聚类分析对机械产品进行了模块划分。以某型履带车辆侧减速器为研究对象；对其进行了模块划分,验证了将基于传递闭包法的模糊聚类机械产品应用于模块创建过程的可行性。

提出柔性元结构和虚拟柔性模块的概念.通过对液压机产品进行模块的划分与规划,得到以柔性元结构为单位的结构单元.并给出了液压机产品模块划分和规划的过程模型,为实现液压机产品的快速设计提供支持.