石材异型制品加工基于公理设计的模块划分方法?

石材异型制品加工基于公理设计的模块划分方法?

进行模块化设计时，必须首先把产品划分为若干模块，然后以模块为基本单元进行设计:因此，模块划分的合理性对模块化产品的性能、外观以及模块的通用化程度和成本都有很大影响。现有的模块划分方法主要是将底层零部件单元或基本功能单元自底向上聚类为模块.此种划分方法对于石材异型制品加工设备这种结构复杂、零部件数量庞大的产品，势必会引起巨大的计算量。本章考虑石材异型制品加工设备结构复杂的特点，依据模块的功能和结构独立性要求，提出将公理设计理论、运动学图谱与模糊树图相结合，采用自顶向下的模式进行石材异型制品加工设备模块的划分。首先采用公理设计理论进行设备的逐级分解，在分解得到的设计矩阵均为对角阵的情况下，设备的子结构可单独作为一个模块，完成模块的划分。若得到的设计矩阵为三角阵或者满矩阵，则采用模糊树图聚类法将子结构聚类为模块。

1:基于公理设计和运动学图谱的模块划分方法?

目前的模块划分方法大多是自底向上地将基本功能或结构单元按照某种聚类算法聚类为模块。这种模块划分方法运算量大，特别是对于石材异型制品加工设备等大型复杂产品，基于底层零部件的聚类更会导致庞大的计算量，使得模块划分过程变得烦琐复杂。因此，国内外学者都在探索一种简单快捷的模块划分方法。本书将公理设计理论的功能结构映射框架做用于模块的聚类，从而可简化模块的划分过程，得到合理的模块结构。

2:基于公理设计的模块划分方法公理设计理论

公理设计是美国麻省理工学院的Suh教授提出的设计理论。公理设计为产品的概念设计活动提供了个框架，通过不同域之间的映射变换完成产品的设计，并以两个设计公理作为检验设计效果的理论依据。

3:公理设计将设计问题划分为四个域:用户域(customer domai);功能域(functional domain)、;物理城(pbysical domain);过程域(process do-main),每个域中都有各自的元素，即用户需求(Customer Neds, CNs).功能要求(Function Requirements,FRs)、设计参数(Design Parameters动的本工艺受量re Wanen PVo.产品的设计过程可描述为被此相邻两个域之间参数的相互转换映射过程，如图4-1所示；异型石材成品需要做石材病变处理工作。

公理设计的四个域及其相互关系公理设计中包括两条重要的公理:公理1 (功能独立性公理):映射变换过程中保证功能要求之间的独立性。公理2 (信息量最少公理):信息量最少的设计是最好的设计方案。本书着重应用功能独立性公理，在此着重介绍一下公理1。公理设计通过功能域与物理域之间的映射来探求满足功能要求的设计参数。功能要求和设计参数之间的关系可用式(4-1)来表示:

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