[发明专利]一种基于公理设计理论的产品绿色配置方法

说明书

本发明设计了一种基于公理设计理论的产品绿色配置方法，属于机械设计自动化领域。本发明方法是基于公理设计理论，根据其中的独立公理，筛选满足功能需求的各个功能模块；然后根据各个模块的绿色性能及其功能权重，筛选满足绿色性能需求的产品配置方案；最后基于公理设计理论的信息公理，计算符合条件的产品配置方案的信息量，挑选最佳产品配置方案。利用该方法进行产品绿色配置，可以快速、有效的配置出既满足功能需求又满足绿色性能需求的产品。

技术领域

本发明属于机械设计自动化领域，尤其涉及一种基于公理设计理论的产品绿色配置方法。

背景技术

随着社会的进步以及人们生活水平的提高，在设计制造新产品时，环境友好型产品越来越受到人们的青睐。大规模定制生产模式已经成为了现今产品生产制造的主要方式，而产品配置技术正是大规模定制生产模式的关键技术之一。所以，如何将绿色设计思想与产品配置技术相结合，在综合考虑产品功能、结构的基础上，以提高产品的绿色性能为目标，得到满足客户需求的绿色产品设计方案，已成为亟待解决的问题。国内外学者对产品配置技术进行了深入研究，也取得了很多成果，但是大部分研究都停留在针对产品常规性能设计要求的配置建模与求解方法的研究上，并没有从绿色设计的角度考虑产品配置问题，导致常规产品配置方法不能满足绿色设计的需求。

发明内容

本发明针对现有技术方法的不足，提供了一种基于公理设计理论的绿色产品配置方法，该方法从绿色设计的角度考虑产品的配置问题，使得常规产品的配置方法能很好的满足绿色设计的要求。该方法包含如下步骤：(1)建立产品实例库：将产品进行模块划分，并将各模块通过产品功能和绿色性能两方面来表示；

(2)提取并确定用户需求，再通过质量功能展开，建立客户需求到功能需求的映射；

(3)在功能域和物理域之间进行映射，功能域与物理域之间的映射关系表示为：

其中，FR_n表示功能需求，DP_m表示满足功能需求的产品结构，

(4)通过层次分析法计算权重，得到产品配置方案的绿色性能；

(5)基于公理设计理论的信息公理，计算符合条件的产品配置方案的信息量，通过各配置方案的信息量大小选出最佳产品配置方案。

进一步的，所述步骤(1)中将产品进行模块划分，并将各模块通过产品功能和绿色性能两方面来表示具体包括如下步骤：

(1a)收集市场上已有产品信息，将已有产品模块化，将产品分为若干个模块，将功能相同的模块归为一类；

(1b)将各模块通过下式来表示，

M_kn＝{F₁,F₂,…,F_i；G₁,G₂,…,G_j} (1-1)；

其中，M_kn表第示n个产品的第k类模块，F_i表示M_kn的第i项功能，G_j表示M_kn的第j项绿色性能准则；

(1c)根据绿色性能准则，通过模糊集理论判别各个模块的绿色性能，将各个模块的绿色性能按照式(1-2)分级，建立产品实例库，

其中，GL表示模块绿色性能。