基于可拓理论改进的定制装备模块化设计研究  

Research on Custom Equipment Modular Design Based on Extension Theory

作　　者：周红宇 刘津圻 张学敏 廖越霄 张三强 ZHOU Hong-yu;LIU Jin-qi;ZHANG Xue-min;LIAO Yue-xiao;ZHANG San-qiang

机构地区：[1]湖北工业大学工业设计学院,湖北武汉430068 [2]湖北省包装装备工程技术研究中心,湖北武汉430072 [3]湖北省农业机械工程研究设计院,湖北武汉430064

出　　处：《制造业自动化》2024年第9期184-193,共10页Manufacturing Automation

基　　金：国家重点研发计划(2018YFD0301303-4);国家级大学生创新创业训练计划(202210500034);湖北省教育厅教学研究项目(2021309)。

摘　　要：为了解决定制装备开发过程中,已有需求和新需求产生矛盾导致的研发周期长、研发成本高问题,利用可拓理论改进的公理化设计(Axiomatic Design,AD)-设计结构矩阵(Design Structure Matrix,DSM)指导定制装备设计。通过形式化的手段分析需求的可拓性,改进公理化设计中CAS-FRS映射无法适应需求进化的问题。利用AD模型的“Z字映射”完成定制装备功能域到物理域的转化。以关联度标准建立评价模型对定制装备设计参数相关性做量化分析,并代入DSM矩阵的转化过程中,利用系统聚类解得定制装备的模块划分方案。以激光清洗机设计实践为例,可拓理论可以有效应对需求进化过程中产生的矛盾问题,成功完成了产品的模块化设计与试制验证。研究表明:以可拓理论改进的AD-DSM模型可以为响应需求进化、缩短研发周期、降低设备试制成本提供有效的决策手段,为复杂定制装备设计的迭代创新提供了一个新思路。

关 键 词：定制装备 需求进化 可拓理论 设计结构矩阵 模块化设计 

分 类 号：F425[经济管理—产业经济] F273.2