[发明专利]一种产品设计冲突问题传导变换协调方法

说明书

本发明涉及产品创新设计工程领域，具体涉及一种产品设计冲突问题传导变换协调方法。本发明包括以下步骤：以用户需求CRs作为产品修改的驱动因素作出需求的层次化分析，通过需求检索项提取、与用户交互询问、系统引导的方式获取用户需求CRs，对所获取的用户需求CRs划分为功能性需求FRs和非功能性需求NFRs，将功能性需求FRs作为修改驱动需求，并在技术层面进行可行性评估。本发明的有益效果是定性定量的描述了客户对产品功能需求、对变更设计详细的求解及变更传播产生的传导问题提供了行之有效的协调方法、简单且易于计算机系统实现、形式化描述了传导变换知识、得到的结果科学合理。

技术领域

本发明涉及产品创新设计工程领域，具体涉及一种产品设计冲突问题传导变换协调方法。

背景技术

产品设计时，功能实现是产品设计意图所在，其在产品概念设计和修改设计中均为重要研究内容。对于机械产品开发设计，功能是其价值的主要体现，也是用户选择产品的重要参考依据，在产品设计中，用户的功能需求已成为其修改设计的主要驱动因素。

现有的制造业产品设计大多为适应性修改设计，即在原产品基体上通过结构层的修改设计实现功能层的完善，进而满足用户相应功能需求。而以功能需求为驱动的产品适应性修改设计往往面临错综复杂的相关关系，为减少设计矛盾，降低设计成本，同时现有产品重用设计一般侧重于某一结构的修改，对由相关性引起的传导变化及如何利用传导变换对产品结构层实施修改协调却没有做相应的深入。

周建强、赵燕伟、洪欢欢等发表的基于需求驱动的性能冲突可拓传导变换协调方法[J].计算机集成制造系统,2013，19(6):1205-1215。周建强、赵燕伟、洪欢欢等发表的基于可拓变换的产品性能冲突传导协调方法[J].中国机械工程,2014,25(5):661-668。此发表的两篇论文虽然针对产品性能设计中的冲突问题，提出了可拓传导变化方法以协调冲突矛盾问题，但对于变更设计的详细求解及变更传播所产生的传导问题还缺乏一种行之有效的协调方法。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明实施例提供一种产品设计冲突问题传导变换协调方法。

本发明实施例的技术方案是：包括以下步骤：

1)以用户需求CRs作为产品修改的驱动因素作出需求的层次化分析，通过需求检索项提取、与用户交互询问、系统引导的方式获取用户需求CRs，对所获取的用户需求CRs划分为功能性需求FRs和非功能性需求NFRs，将功能性需求FRs作为修改驱动需求，并在技术层面进行可行性评估，采用动词加名词的方式实现功能的准确表达Ft，引入功能参数FP对各功能进一步精确量化表达，U为产品实例功能域可拓集论域，u为U中任意元素，y＝k(u)为E的关联函数：

E＝{(u,y)|u∈U,y＝k(u)∈R}；

可拓集功能论域U划分功能满足域V++、功能偏差域V₊和功能缺失域V_-，具体如下：

2)将可拓适应性修改功能模块内部功能元素对应的具体结构单元，根据功能性需求FRs构建功能-行为-结构映射FBS，根据功能独立、行为共存、结构独立的分解原则，通过将单层功能-行为-结构映射FBS扩展至多层功能-行为-结构映射FBS，构建产品的功能-结构纵向多层映射模型实现功能域中各功能元素向实体结构单元映射，A_F为功能事元、A_B为行为事元、M_S为结构物元，借助可拓关联函数对多层功能-行为-结构映射FBS构建描述模型如下：

所述3i-2，j，k分别为功能事元A_F、行为事元A_B及结构物元M_S的层序号、节点序号、下一层子节点数；