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。

传统管道机器人机械结构相对固定,可完成的工作任务单一,且在不同种类的产品结构设计上存在着大量重复的问题,无法快速应对不断变化的市场需求。通过对现有管道机器人的系统结构进行分析,提出一种公理化设计方法和IDEF功能建模方法相结合的模块划分方式,对不同类型的管道机器人系统进行模块划分。该方法利用功能-结构的映射关系及产品功能活动之间的关系,以自顶向下的方式划分出产品功能模块,并提炼出不同类型管道机器人系统中的通用模块和特殊模块,最终获得具有一定通用性的模块化管道机器人资源平台,实现部件级通用互换,形成资源共享,更加适应市场需求。

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。

针对产品技术落后而无法再制造重用的问题,提出面向再制造升级的模块重构设计方法。为便于产品拆卸、装配、回收等,基于设计结构矩阵对产品进行绿色模块划分,并基于MATLAB开发了再制造模块划分平台原型系统,将回收类型一致的零部件进行聚类,形成新模块;提出基于功能、结构、回收等合理性准则的模块划分结果合理性分析方法,针对存在冲突的模块,采用TRIZ理论的矛盾矩阵进行冲突消解,得到产品的重构设计方案。以永磁同步曳引机为研究对象,验证了所提方法的有效性与可行性。

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。

该文根据模块化设计流程,首先进行泵组产品的属性分析,根据属性分析,列出产品属性关联列表,然后建立产品属性矩阵,进而进行泵组的模块划分,并列出各个模块之间的接口,讲述了接口的定义方法。以泵组为例,详细叙述了模块化设计流程、模块实体的存储方法、模块化产品配置系统等,最后通过对F1600泵组的模块化设计研究得出了五点结论,为后续模块化产品的设计提供了参考。

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.