●《21世紀優選制造技術叢書》序
前言
第1章 緒論
1.1 產品設計與開發及其復雜性
1.2 復雜產品設計與開發的耦合特性分析
1.3 公理設計理論研究進展
1.3.1 公理設計理論研究進展及其分析
1.3.2 公理設計理論的典型應用
1.3.3 問題分析與研究展望
1.4 設計結構矩陣研究進展
1.4.1 設計結構矩陣概述
1.4.2 設計結構矩陣研究現狀及其分析
1.4.3 設計結構矩陣的典型應用
1.4.4 未來工作展望
1.5 本書主要內容
參考文獻
第2章 公理設計理論與設計結構矩陣原理
2.1 公理設計理論概述
2.1.1 公理設計理論簡介
2.1.2 域的概念
2.1.3 Z字形映射和層級
2.1.4 獨立公理
2.1.5 信息公理
2.1.6 基於公理設計理論的產品設計過程
2.2 基於公理設計理論的產品設計
2.2.1 基於公理設計理論的起重機起升機構設計分析
2.2.2 獨立公理的應用研究
2.2.3 信息公理的改進研究
2.3 設計結構矩陣的基本原理
2.3.1 設計結構矩陣概述
2.3.2 設計結構矩陣分類
2.3.3 設計結構矩陣分析算法
2.4 基於設計結構矩陣的產品開發迭代重疊問題研究
2.4.1 產品開發迭代重疊問題背景
2.4.2 單輸入單輸出活動重疊改進模型及其擴展
2.4.3 多輸入多輸出活動重疊模型
2.4.4 活動重疊方法實施步驟與實例
2.5 本章小結
參考文獻
第3章 公理設計框架下基於繫統性創造思維的解耦
3.1 引言
3.2 繫統性創造思維
3.2.1 TRIZ——創新問題解決方法
3.2.2 SIT——看事物的新方式
3.2.3 SIT與TRIZ的關繫分析
3.3 耦合設計問題的處理
3.3.1 耦合設計問題的分類
3.3.2 耦合設計問題的處理情況分析
3.4 公理設計與繫統性創造思維的關繫分析
3.4.1 獨立公理與性質變化原理的關繫
3.4.2 公理設計與封閉世界原理的關繫
3.4.3 層次結構與繫統性創造思維的關繫
3.4.4 信息公理與繫統性創造思維的關繫
3.5 基於繫統性創造思維的結構化解耦方法
3.5.1 基於繫統性創造思維的解耦方法
3.5.2 解耦方法的實現步驟
3.5.3 升級現有繫統或開發一個新繫統
3.6 應用實例
3.6.1 衝水裝置的振動和噪聲問題
3.6.2 捻線錠子加捻效率問題
3.7 分析討論
3.7.1 分析
3.7.2 基於SIT的解耦方法的擴展
3.8 本章小結
參考文獻
第4章 基於獨立公理的結構化耦合設計處理方法
4.1 引言
4.2 基於獨立公理的結構化耦合設計處理方法思路
4.3 功能分解及設計矩陣的調整
4.3.1 功能分解並產生設計矩陣
4.3.2 設計矩陣的調整
4.4 耦合設計中的交互作用
4.4.1 耦合設計任務的關繫圖
4.4.2 關鍵設計參數選擇
4.4.3 其他設計參數的影響作用
4.4.4 耦合關繫分析及其度量
4.5 解耦條件和方法
4.5.1 實質解耦方法
4.5.2 基於滿意度的解耦方法
4.6 初始迭代順序的確定
4.7 基於獨立公理的結構化耦合設計處理方法流程
4.8 應用實例
4.8.1 金屬基/陶瓷復合塗層柱塞杆設計
4.8.2 臥式殼管式冷凝器設計
4.9 本章小結
參考文獻
第5章 基於內部迭代的產品開發耦合任務集求解
5.1 引言
5.2 串行迭代模型
5.2.1 串行迭代設計結構矩陣
5.2.2 串行迭代模型完成工期的計算
5.2.3 串行迭代模型最短完成時間的執行順序確定方法
5.2.4 應用實例
5.3 並行迭代模型——工作轉移矩陣
5.3.1 工作轉移矩陣基本概念
5.3.2 工作轉移矩陣模型的假設
5.3.3 任務量與任務工作總量
5.3.4 工作轉移矩陣模型分析
5.3.5 任務模態與任務工作總量
5.3.6 數值示例分析
5.4 工作轉移矩陣的擴展——多階段模型
5.4.1 二階段工作轉移矩陣模型
5.4.2 二階段任務分布尋優方法
5.4.3 二階段工作轉移矩陣的擴展
5.4.4 應用實例
5.5 基於資源約束的耦合任務集求解模型
5.5.1 帶效率約束的工作量模型
5.5.2 基於資源均衡策略的耦合任務集求解模型
5.6 基於遺傳算法的多階段耦合迭代模型求解
5.6.1 遺傳算法概述
5.6.2 耦合迭代模型求解的遺傳算法
5.7 應用實例
5.7.1 仿真實例
5.7.2 分析討論
5.8 本章小結
參考文獻
第6章 基於混合解耦策略的產品開發耦合任務集求解
6.1 引言
6.2 基於混合解耦策略的耦合任務集求解方法基本思想
6.3 基於混合解耦策略的耦合任務集求解模型
6.3.1 基於改進的割裂方法度量耦合任務集質量損失
6.3.2 基於傳輸時間的耦合任務集割裂問題轉化求解
6.3.3 混合解耦模型的建立
6.4 求解混合解耦模型的人工蜂群算法
6.4.1 人工蜂群算法簡介
6.4.2 人工蜂群算法求解實現過程
6.5 應用實例
6.6 本章小結
參考文獻
第7章 產品族設計中的耦合問題分析與處理
7.1 引言
7.2 產品族設計基礎知識
7.2.1 大批量定制內涵
7.2.2 產品族設計相關概念
7.2.3 產品族設計過程分析
7.2.4 產品平臺
7.3 基於公理設計理論和設計結構矩陣的產品平臺設計原理
7.3.1 功能需求分析與建模
7.3.2 產品平臺的構成
7.3.3 產品平臺參數的共享策略
7.4 產品族設計中的耦合問題分析
7.4.1 產品族功能需求耦合性分析
7.4.2 產品族平臺參數耦合性分析
7.5 產品族平臺參數與非平臺參數的耦合處理方法
7.5.1 設計關聯矩陣
7.5.2 設計參數相似性分析
7.5.3 設計參數模塊優化模型
7.5.4 產品模塊劃分
7.6 應用實例
7.7 產品族設計耦合與產品設計耦合的分析比較
7.8 本章小結
參考文獻
第8章 不確定條件下基於內部迭代的耦合任務集求解
8.1 引言
8.2 產品開發過程的不確定性分析
8.2.1 任務執行工期的不確定性
8.2.2 任務輸出分支的不確定性
8.2.3 資源分配方式的不確定性
8.3 基於統計分析方法的耦合任務集混合迭代模型
8.3.1 不確定條件下耦合任務集混合迭代模型
8.3.2 模型仿真計算步驟
8.3.3 應用實例
8.3.4 分析討論
8.4 不確定條件下基於反饋控制的設計迭代模型
8.4.1 研究思路
8.4.2 確定條件下設計迭代反饋模型
8.4.3 不確定條件下設計迭代反饋模型
8.5 應用實例
8.5.1 照相機設計開發過程
8.5.2 起重機變幅繫統設計開發過程
8.6 本章小結
參考文獻
索引

本書圍繞產品的耦合復雜性進行繫統研究，闡述復雜產品的解耦設計與開發的有關理論和方法。第1章緒論和第2章公理設計理論與設計結構矩陣原理構成本書的基礎知識。第3~6章是本書的主體內容，分別針對可解耦和無法解耦的情況，提出相應的接近解耦、顯式解耦、隱式解耦、混合解耦處理方法，形成產品解耦設計與開發的方法體繫。第7、8章進行拓展性研究，其中第7章闡述產品族設計中的耦合問題分析與處理方法，第8章討論不確定條件下基於內部迭代的耦合任務集求解問題。本書適合從事設計科學和產品開發研究的科技工作者閱讀，也可作為高等院校機械工程、工業工程、制造繫統工程、項目管理等相關專業研究生和高年級本科生的教學參考書。