基于谱聚类算法的复杂机械产品模块划分方法
2021-02-01肖艳秋杨先超崔光珍夏琼佩周坤张福东夏苑菲
轻工学报 2021年1期
肖艳秋,杨先超,崔光珍,夏琼佩,周坤,张福东,夏苑菲
郑州轻工业大学 机电工程学院,河南 郑州 450002
0 引言
在全面推进实施制造强国的发展战略中,复杂机械产品的设计与制造能力是我国综合实力的重要体现之一[1].由于复杂机械产品存在多主体、多层次、多变量,单元之间多耦合、强关联等属性,造成复杂机械产品设计周期长、制造工艺复杂、转运安装难等问题.模块化设计方法设计的模块具有独立性、灵活性等特点,能有效降低系统复杂性,缩短设计与制造时间,因此被广泛应用于复杂机械产品的设计与制造过程.
模块划分作为模块化设计的关键环节,在学术界得到了广泛研究.R.B.Stone等[2]提出了主流、分支流和转换-传递函数链3种启发式方法,实现了产品初始模块的识别和划分.罗石林等[3]运用模糊综合评价方法构建了农机产品零件的关联度模型,实现了模块划分方法在农机领域的应用.聂庆峰[4]建立了基于产品功能-行为-结构模型,并提出了产品设计结构矩阵(Design Structure Matrix,DSM)自动构建方法,解决了定性分析产品零件关联度时主观性较强的问题.肖艳秋等[5]为建立物理产品与服务模块之间的关系,基于DSM提出了一种模糊一致判断矩阵的方法,构建了融合服务类产品的结构模型.李颖等[6]运用自组织映射(Self-organizing Maps,SOM)算法,对基于产品相关度的数值型设计结构矩阵(Numerical Design Structure Matrix,NDSM)进行聚类计算,并提出了以模块内聚性和耦合性为指标的划分结果评价方法.程贤福等[7]针对零……
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