產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)理論與方法
定 價(jià):99 元
叢書(shū)名:網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠學(xué)術(shù)專著系列
- 作者:孟昭鵬等著
- 出版時(shí)間:2023/3/1
- ISBN:9787111722397
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TB472
- 頁(yè)碼:346
- 紙張:
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)以針對(duì)制造企業(yè)數(shù)據(jù)/知識(shí)與設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)融用不足、產(chǎn)品動(dòng)態(tài)需求適應(yīng)性差、協(xié)同響應(yīng)設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題, 圍繞數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品自適應(yīng)在線設(shè)計(jì)模式和架構(gòu)、制造企業(yè)全周期數(shù)據(jù)處理與知識(shí)管理、產(chǎn)品自適應(yīng)在線交互協(xié)同設(shè)計(jì)等 3 個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題, 以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)”模式創(chuàng)新應(yīng)用為主線, 闡明數(shù)據(jù)涌現(xiàn)和多源需求條件下的產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)演化機(jī)理, 研究并陳述了基于設(shè)計(jì)約束網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)決策、產(chǎn)品性能多目標(biāo)參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化、全域異構(gòu)跨尺度大數(shù)據(jù)分析融合等關(guān)鍵技術(shù), 建立包括異構(gòu)數(shù)據(jù)處理、知識(shí)管理、自適應(yīng)設(shè)計(jì)、在線交互設(shè)計(jì)在內(nèi)的產(chǎn)品自適應(yīng)在線設(shè)計(jì)集成技術(shù)方法體系, 產(chǎn)品自適應(yīng)在線交互設(shè)計(jì)平臺(tái), 面向工程機(jī)械、特種設(shè)備、航天裝備三家企業(yè), 開(kāi)展應(yīng)用, 提升企業(yè)對(duì)產(chǎn)品全生命周期動(dòng)態(tài)需求的設(shè)計(jì)響應(yīng)能力。
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的興起,以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等為代表的新一代信息技術(shù)加速與工業(yè)技術(shù)融合,催生了智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等新的制造模式,并在制造企業(yè)落地。同時(shí),新一代信息技術(shù)也深刻影響著設(shè)計(jì)模式、技術(shù)和工具環(huán)境。首先,網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)、眾包設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)先后被提出,尤其是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)得到了國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。其次,CAD、CAE、CAM等工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件和管理軟件與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的結(jié)合成為新的熱點(diǎn),軟件在架構(gòu)和應(yīng)用層面都不斷演變。最后,“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力”。隨著智能制造不斷深入推進(jìn),設(shè)計(jì)創(chuàng)新成為更多企業(yè)主要的價(jià)值創(chuàng)造環(huán)節(jié),新的設(shè)計(jì)模式和新的設(shè)計(jì)工具環(huán)境將有更廣闊的應(yīng)用前景,特別是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)模式將成為制造企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展非常重要的可選擇途徑。
本書(shū)在分析國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論體系的研究現(xiàn)狀,和企業(yè)設(shè)計(jì)平臺(tái)存在的相關(guān)問(wèn)題基礎(chǔ)上,以構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)平臺(tái)為目標(biāo),厘清了產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的概念;闡述了產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵,并結(jié)合企業(yè)實(shí)際設(shè)計(jì)情景,探索并構(gòu)建了產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)模式及運(yùn)作邏輯;提出了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)自適應(yīng)組織方法,通過(guò)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)、知識(shí)挖掘與管理技術(shù),為產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)和知識(shí)基礎(chǔ);提出了需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品自適應(yīng)決策技術(shù),論述了設(shè)計(jì)方案的生成、決策與評(píng)估;提出了產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的智能設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法,提供了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、全生命周期設(shè)計(jì)與分析的多個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的智能設(shè)計(jì)和分析方法,是對(duì)已有設(shè)計(jì)方法與體系的有益補(bǔ)充;設(shè)計(jì)并研發(fā)了產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的支撐環(huán)境,為產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。本書(shū)共7章內(nèi)容,介紹了產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的相關(guān)概念,提出了產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的理論體系,闡述了產(chǎn)品自適應(yīng)、數(shù)據(jù)與知識(shí)自適應(yīng)、設(shè)計(jì)求解方法自適應(yīng)、設(shè)計(jì)過(guò)程自適應(yīng)的內(nèi)涵,并詳細(xì)論述了數(shù)據(jù)融合、需求決策、智能設(shè)計(jì)等支撐產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的方法和技術(shù),可供相關(guān)研究者及產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的從業(yè)人員參考。
本書(shū)得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“產(chǎn)品自適應(yīng)在線設(shè)計(jì)技術(shù)平臺(tái)研發(fā)”(2018
YFB1701700)的支持,是該項(xiàng)目研發(fā)應(yīng)用成果的匯聚,是該項(xiàng)目研發(fā)實(shí)踐團(tuán)隊(duì)的群體智慧結(jié)晶。希望本書(shū)能夠“拋磚引玉”,進(jìn)一步激發(fā)和匯聚產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法領(lǐng)域研究學(xué)者與創(chuàng)新實(shí)踐企業(yè)的群體智慧,促進(jìn)制造業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)”研發(fā)體系的創(chuàng)新發(fā)展。受研究領(lǐng)域、寫(xiě)作時(shí)間和作者專業(yè)水平所限,相關(guān)研究工作還有待繼續(xù)深入,書(shū)中錯(cuò)誤和紕漏在所難免,在此懇請(qǐng)讀者不吝賜教,以激勵(lì)和幫助我們繼續(xù)深入探索產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)理論研究與實(shí)踐。
作者
2022年4月于天津大學(xué)北洋園
前言
致謝
第1章 緒論1
1.1 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的基本概念2
1.1.1 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生2
1.1.2 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的概念5
1.2 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的發(fā)展及研究意義7
1.2.1 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的發(fā)展7
1.2.2 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的研究意義12
第2章 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的原理14
2.1 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵14
2.1.1 產(chǎn)品自適應(yīng)15
2.1.2 數(shù)據(jù)與知識(shí)自適應(yīng)16
2.1.3 設(shè)計(jì)求解方法自適應(yīng)18
2.1.4 設(shè)計(jì)過(guò)程自適應(yīng)20
2.2 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)運(yùn)作邏輯模型22
2.3 產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)的技術(shù)體系25
2.3.1 大數(shù)據(jù)感知與分析技術(shù)25
2.3.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的生成與評(píng)價(jià)方法27
2.3.3 設(shè)計(jì)方案求解與優(yōu)化方法28
2.3.4 設(shè)計(jì)過(guò)程的協(xié)同管控技術(shù)30
第3章 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)自適應(yīng)組織方法33
3.1 全業(yè)務(wù)鏈多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)33
3.1.1 企業(yè)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的研究現(xiàn)狀及技術(shù)框架33
3.1.2 多技術(shù)集成的全業(yè)務(wù)鏈多源異構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)處理方法37
3.1.3 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合方法40
3.1.4 面向全類型制造大數(shù)據(jù)的自定義建模43
3.2 復(fù)雜設(shè)計(jì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與動(dòng)態(tài)維護(hù)51
3.2.1 復(fù)雜設(shè)計(jì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需求與目標(biāo)分析51
3.2.2 復(fù)雜設(shè)計(jì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法52
3.2.3 復(fù)雜設(shè)計(jì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)模型評(píng)價(jià)58
3.2.4 復(fù)雜設(shè)計(jì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)維護(hù)59
3.2.5 復(fù)雜設(shè)計(jì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建實(shí)例62
3.3 全業(yè)務(wù)鏈多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合與知識(shí)管理67
3.3.1 全業(yè)務(wù)鏈多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集與處理67
3.3.2 設(shè)計(jì)知識(shí)抽取與表示層構(gòu)建70
3.3.3 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)資源與產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的存儲(chǔ)及檢索77
3.3.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)空間設(shè)計(jì)與需求發(fā)現(xiàn)78
第4章 設(shè)計(jì)需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品自適應(yīng)決策技術(shù)81
4.1 復(fù)雜產(chǎn)品自適應(yīng)設(shè)計(jì)信息組織81
4.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)信息組織形式概述81
4.1.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息的組織結(jié)構(gòu)83
4.1.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息的組織方法84
4.2 面向變更需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更的可執(zhí)行性評(píng)估89
4.2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更特征分析89
4.2.2 面向設(shè)計(jì)需求的產(chǎn)品適應(yīng)性分析91
4.2.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更的可執(zhí)行性評(píng)估流程95
4.3 設(shè)計(jì)需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案決策97
4.3.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更影響傳播模式97
4.3.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更影響傳播中的沖突識(shí)別和消解策略103
4.3.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)變更方案的代價(jià)計(jì)算107
4.3.4 最低代價(jià)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)變更方案決策111
4.3.5 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案決策實(shí)例115
4.4 產(chǎn)品適應(yīng)性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法121
4.4.1 產(chǎn)品參數(shù)適應(yīng)性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)121
4.4.2 產(chǎn)品配置適應(yīng)性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)131
4.4.3 產(chǎn)品方案適應(yīng)性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)139
第5章 智能設(shè)計(jì)與優(yōu)化141
5.1 產(chǎn)品原理創(chuàng)新設(shè)計(jì)探索141
5.1.1 基于集成化設(shè)計(jì)理論的概念方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)141
5.1.2 基于統(tǒng)一建模的功能樣機(jī)構(gòu)建與優(yōu)化方法145
5.2 產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)方案自適應(yīng)設(shè)計(jì)151
5.2.1 產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)單元自適應(yīng)劃分方法151
5.2.2 產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)約束模糊自適應(yīng)匹配157
5.2.3 產(chǎn)品遞歸化動(dòng)態(tài)功能結(jié)構(gòu)配置求解162
5.3 產(chǎn)品性能多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)170
5.3.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)變量與性能關(guān)聯(lián)強(qiáng)度計(jì)算170
5.3.2 產(chǎn)品性能多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化求解算法179
5.3.3 產(chǎn)品性能多目標(biāo)參數(shù)波動(dòng)穩(wěn)健優(yōu)化183
5.4 產(chǎn)品全生命周期設(shè)計(jì)分析192
5.4.1 制造性和裝配性設(shè)計(jì)分析192
5.4.2 產(chǎn)品維護(hù)性分析197
5.4.3 全生命周期成本分析207
第6章 自適應(yīng)設(shè)計(jì)支撐環(huán)境215
6.1 自適應(yīng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品建模216
6.1.1 在線三維產(chǎn)品參數(shù)化建模216
6.1.2 在線三維產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)218
6.2 在線產(chǎn)品數(shù)字化定義220
6.2.1 基于模型的數(shù)字化定義220
6.2.2 數(shù)字孿生定義226
6.3 基于情境導(dǎo)航的自適應(yīng)在線設(shè)計(jì)知識(shí)推送技術(shù)230
6.3.1 多維度設(shè)計(jì)情境模型構(gòu)建方法231
6.3.2 基于用戶使用習(xí)慣的情境模型更新機(jī)制234
6.3.3 基于復(fù)雜設(shè)計(jì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)匹配方法238
6.3.4 面向產(chǎn)品自適應(yīng)在線設(shè)計(jì)的知識(shí)推送機(jī)制241
6.4 在線交互協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管控245
6.4.1 多主體在線協(xié)同設(shè)計(jì)模式245
6.4.2 在線交互協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程感知248
6.4.3 基于共識(shí)度的協(xié)同設(shè)計(jì)知識(shí)沖突消解多目標(biāo)優(yōu)化方法研究255
6.5 產(chǎn)品自適應(yīng)在線交互設(shè)計(jì)平臺(tái)264
6.5.1 工作空間264
6.5.2 資源空間265
6.5.3 可視化瀏覽265
6.5.4 三維模型智能搜索266
6.5.5 BOM管理268
6.5.6 項(xiàng)目管理269
6.5.7 在線建模269
6.5.8 流程審批管理270
6.5.9 業(yè)務(wù)建模272
第7章 產(chǎn)品自適應(yīng)在線設(shè)計(jì)技術(shù)平臺(tái)應(yīng)用277
7.1 賦能工具277
7.2 平臺(tái)架構(gòu)327
7.2.1 基于微服務(wù)的平臺(tái)架構(gòu)總體設(shè)計(jì)327
7.2.2 平臺(tái)服務(wù)層詳細(xì)設(shè)計(jì)329
7.2.3 平臺(tái)接口設(shè)計(jì)規(guī)范332
7.3 應(yīng)用效果分析