公理化設計理論及其應用研究.pdf

1、設計理論為設計活動提供理論依據(jù),指導設計者進行設計,在產(chǎn)品開發(fā)中起著重要的作用.本論文的主要目的是研究公理化設計理論并將公理化設計理論應用于產(chǎn)品的并行設計中,以探求并行設計的理論基礎.本文對公理化設計理論進行了深入的分析和探討,開展了基于公理化設計的并行設計的主要關鍵技術——設計模型、需求分析、質量功能配置、產(chǎn)品信息模型、評價決策以及軟件系統(tǒng)的開發(fā)的研究,為計算機輔助產(chǎn)品設計做了有益的探索.具體內容有:1、公理化設計是設計領域的通用性設

2、計理論,它以四個域和兩條設計公理抽象地概括設計領域的基本規(guī)律.詳細分析了公理化設計域中元素的分解和相鄰域間"之"字形映射變換的思維過程,闡述了利用獨立性公理和信息公理判斷設計方案優(yōu)劣的方法,提出了公理化設計過程是分析活動與分解活動相互交織在一起從抽象到具體的設計過程,為產(chǎn)品設計者提供了一個可行的設計框架.2、并行設計是在信息集成的基礎上,集成地、并行地設計產(chǎn)品.將公理化設計理論應用于并行設計,建立了基于公理化設計理論的并行設計系統(tǒng)模型,

3、指出了產(chǎn)品的并行設計過程就是相鄰域之間的映射過程,并用設計方程和設計矩陣來描述產(chǎn)品并行設計,使得并行設計過程的描述有了理論基礎.3、產(chǎn)品需求建模是連接市場、用戶和產(chǎn)品開發(fā)過程的橋梁.建立了基于公理化設計的產(chǎn)品需求分析過程模型,提出了在并行設計過程中,產(chǎn)品的用戶不僅是產(chǎn)品的使用者,還包括制造、銷售、安裝和回收人員,在用戶需求信息的獲取、評價和描述幾方面進行了深入的研究.4、質量功能配置是一種用戶驅動的產(chǎn)品開發(fā)方法,它可為產(chǎn)品的并行設計提供

4、質量保證.深入分析了質量功能配置的配置過程和質量屋的結構,建立了公理化設計與質量功能配置集成系統(tǒng)模型,并詳細闡述了集成系統(tǒng)的實施過程.5、面向裝配的產(chǎn)品信息模型是產(chǎn)品并行設計過程中數(shù)據(jù)管理的核心,是產(chǎn)品開發(fā)強有力的工具.建立了基于公理化設計的面向裝配的產(chǎn)品信息模型,該模型表達了零部件之間的裝配關系.通過零部件間的聯(lián)接關系、運動關系和位置關系,解決了產(chǎn)品設計過程中零件之間的全相關性問題,為實現(xiàn)產(chǎn)品設計、制造、裝配的完整的制造系統(tǒng)集成創(chuàng)造了

5、條件.6、運用公理化設計理論對產(chǎn)品的設計方案進行評價和決策,建立了并行設計決策系統(tǒng),闡述了面向制造設計的決策過程,得到了可制造性評價的指標體系.將信息公理應用于產(chǎn)品設計方案評價,建立了設計方案的評價指標集,給出了各評價指標的信息量計算公式和設計方案評價決策方法,為實現(xiàn)計算機輔助決策提供了一條有效的途經(jīng).7、運用公理化設計思想設計并開發(fā)了面向對象的公理化軟件系統(tǒng),該系統(tǒng)便于設計者設計決策、繪圖和信息的查詢與修改.8、以發(fā)動機減速器設計為例