小型農(nóng)業(yè)機械模塊化設(shè)計技術(shù)
定 價:59 元
- 作者:姬江濤 金鑫
- 出版時間:2018/10/1
- ISBN:9787111608745
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:S220.2
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
第壹章簡要敘述了小型農(nóng)機機械的研究背景及研究現(xiàn)狀,分析了農(nóng)機行業(yè)對于模塊化技術(shù)的應(yīng)用需求;討論了模塊化技術(shù)幾十年來的發(fā)展情況,定義了模塊的概念、特性和分類,討論了模塊化技術(shù)的理論研究和實際應(yīng)用情況,提出了小型農(nóng)機模塊化技術(shù)的支持技術(shù)和應(yīng)用前景。第二章主要介紹了目前主流的現(xiàn)代設(shè)計方法,并對系統(tǒng)論進行了闡述,介紹了系統(tǒng)功能與分解的概念;現(xiàn)代設(shè)計方法主要涉及了公理化設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、并行設(shè)計和*優(yōu)化設(shè)計等;本章著重從以上四種現(xiàn)代設(shè)計方法進行介紹,包括對設(shè)計方法的內(nèi)容介紹和模型構(gòu)建,在此基礎(chǔ)上分析了四種方法的優(yōu)缺點及適用范圍;探討了現(xiàn)代設(shè)計方法的基本構(gòu)成以及結(jié)構(gòu)層次。第三章定義了模塊化產(chǎn)品開發(fā)和模塊化產(chǎn)品設(shè)計的概念和主要特點,并且提出了一般產(chǎn)品和模塊化產(chǎn)品設(shè)計的基本流程以及模塊化設(shè)計系統(tǒng)的基本開發(fā)流程;討論了基于成組技術(shù)、變形設(shè)計理論以及產(chǎn)品族與公共平臺的的模塊化產(chǎn)品設(shè)計;分析了基于模糊聚類以及FPBS的產(chǎn)品模塊化過程;探討了模塊化制造的概念以及模塊化制造的關(guān)鍵技術(shù)研究。第四章主要是討論了基于不同標準下的模塊劃分方法。本章對聚類分析作了深入的解析,介紹了層次聚類算法,并建立了相關(guān)度模糊矩陣;討論了基于層次聚類的模塊劃分、基于GA的模塊劃分和基于IGSO-FCM的模塊劃分方法等;分析了以上三種劃分方法的基本內(nèi)容和劃分步驟;探討了有關(guān)模型建立的一系列詳細問題。
前言農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)制造業(yè)在我國屬于機械生產(chǎn)制造業(yè)范疇,隨著網(wǎng)絡(luò)交流方便性的提高和物流網(wǎng)絡(luò)的擴大,跨地域、短時效、高效率的農(nóng)業(yè)機械采購模式逐漸興起,這對我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)是一個新的挑戰(zhàn)。
在這種背景下,我國小型農(nóng)業(yè)用機械隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)、精細農(nóng)業(yè)以及提高丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化水平的提出而逐漸發(fā)展起來。然而,當前形勢下,小型農(nóng)機產(chǎn)品品種和類型單一,無法滿足用戶個性化的定制需求;各家廠商各自為政,同類零部件的重復(fù)設(shè)計和制造生產(chǎn)等,不僅造成了資源的嚴重浪費,而且嚴重阻礙了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展進程。而農(nóng)機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化,可綜合應(yīng)用不同領(lǐng)域的模塊組合規(guī)則,通過模塊化產(chǎn)品的設(shè)計,在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上創(chuàng)造出新系統(tǒng),迎合了農(nóng)機產(chǎn)品市場的需求變化和技術(shù)進步。模塊化設(shè)計方法能夠在很大程度上促進新產(chǎn)品的開發(fā),降低生產(chǎn)成本,促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐。
模塊化設(shè)計歷史悠久,古老的建筑、家具甚至活字印刷術(shù)中都有它的身影。
模塊化技術(shù)已經(jīng)為我們帶來了許多好處,例如,它的應(yīng)用使計算機、手機等產(chǎn)品的性價比快速提升。
未來,當我們設(shè)計新型農(nóng)機產(chǎn)品時,只需要通過快速搜索和組合應(yīng)有的零部件模塊模型,就可以快速形成所設(shè)想的產(chǎn)品;可以快速與制造所需零部件模塊的企業(yè)供應(yīng)商建立聯(lián)系,大大縮短了交貨期,節(jié)約時間成本。將符合現(xiàn)代設(shè)計思想的綠色設(shè)計方法與模塊化產(chǎn)品設(shè)計結(jié)合起來,可以同時滿足產(chǎn)品的功能屬性和環(huán)境屬性,一方面可以縮短產(chǎn)品研發(fā)與制造周期,增加產(chǎn)品系列,提高產(chǎn)品質(zhì)量,快速應(yīng)對市場變化;另一方面,可以減少或消除對環(huán)境的不利影響,方便重用、升級、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。
通過模塊化,為我國的中小型農(nóng)機企業(yè)創(chuàng)新帶來有利條件。
通過模塊化,可以使協(xié)同分工細化,生產(chǎn)效率提高,產(chǎn)品成本降低,同時又能幫助實現(xiàn)節(jié)能減排。
總之,通過小型農(nóng)機模塊化的發(fā)展,有助于實現(xiàn) 創(chuàng)新農(nóng)業(yè) 美麗農(nóng)業(yè)和 智能農(nóng)業(yè)的美好愿景。
本書主要內(nèi)容如下:
第 1章簡要敘述了小型農(nóng)業(yè)機械的研究背景及研究現(xiàn)狀,分析了農(nóng)機行業(yè)對于模塊化技術(shù)的應(yīng)用需求;討論了模塊化技術(shù)幾十年來的發(fā)展情況,定義了模塊的概念、特性和分類,討論了模塊化技術(shù)的理論研究和實際應(yīng)用情況,提出了小型農(nóng)機模塊化技術(shù)的支持技術(shù)和應(yīng)用前景。
第 2章主要介紹了目前主流的現(xiàn)代設(shè)計方法,并對系統(tǒng)論進行了闡述,介紹了系統(tǒng)功能與分解的概念;現(xiàn)代設(shè)計方法主要涉及公理化設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、并行設(shè)計和最優(yōu)化設(shè)計等;本章著重從以上四種現(xiàn)代設(shè)計方法進行介紹,包括對設(shè)計方法的內(nèi)容介紹和模型構(gòu)建,在此基礎(chǔ)上分析了四種設(shè)計方法的優(yōu)缺點及適用范圍;探討了現(xiàn)代設(shè)計方法的基本構(gòu)成以及結(jié)構(gòu)層次。
第 3章定義了模塊化產(chǎn)品開發(fā)和模塊化產(chǎn)品設(shè)計的概念和主要特點,并且提出了一般產(chǎn)品和模塊化產(chǎn)品設(shè)計的基本流程以及模塊化設(shè)計系統(tǒng)的基本開發(fā)流程;討論了基于成組技術(shù)、變型設(shè)計理論以及產(chǎn)品族與公共平臺的模塊化產(chǎn)品設(shè)計;分析了基于模糊聚類以及FPBS的產(chǎn)品模塊化過程;探討了模塊化制造的概念以及模塊化制造的關(guān)鍵技術(shù)。
第 4章主要討論了基于不同標準下的模塊劃分方法。本章對聚類分析做了深入的解析,介紹了層次聚類算法,并建立了相關(guān)度模糊矩陣;討論了基于層次聚類的模塊劃分、基于 GA的模塊劃分和基于 IGSO-FCM的模塊劃分方法等;分析了以上三種劃分方法的基本內(nèi)容和劃分步驟;探討了有關(guān)模型建立的一系列詳細問題。
第 5章主要討論了基于不同標準下的模塊劃分評價方法。
第 6章介紹了新型模塊接口技術(shù)的發(fā)展,分析了模塊接口對于產(chǎn)品性能優(yōu)劣的重要性,提出了模塊接口的設(shè)計過程,根據(jù)不同的分類方法對產(chǎn)品接口進行了分類,重點提出了機械接口的標準化和系列化原則;從接口參數(shù)和接口功能等方面探討了機械接口之間的聯(lián)系;建立了機械接口的設(shè)計模型并提出了一般的設(shè)計流程,針對機械接口的可適應(yīng)性設(shè)計做了詳細的探討。
第 7章介紹了模塊管理和配置。本章對數(shù)字化設(shè)計進行了闡述,并建立了不同級別的模塊庫;分析了模塊配置的理論和方法,根據(jù)不同的配置方法對產(chǎn)品配置進行了細致的介紹;從模塊屬性和用戶需求方面探討了模塊配置的基本流程,根據(jù)模塊屬性到需求轉(zhuǎn)化建立了模塊快速配置模型。
本書的研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目"特色雜糧收獲技術(shù)與裝備研發(fā)" (編號:2016YFD0701800)、河南省科技創(chuàng)新杰出人才計劃"蔬菜智能化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)"(編號:184200510017)、云南省重大研發(fā)計劃項目"高原特色農(nóng)業(yè)機械裝備研究與開發(fā)" (編號:2018ZC001)的資助。還要特別感謝我的研究生胡金鵬、楊緒龍等,他們?yōu)楸緯某霭孀隽舜罅康墓ぷ鳌?br /> 本書可供農(nóng)業(yè)機械、機械設(shè)計、機電工程、工業(yè)工程等專業(yè)相關(guān)的工程技術(shù)人員和管理人員,以及研究生和本科生閱讀和參考。
由于本書涉及范圍較廣,所研究的問題也比較復(fù)雜,這些實為作者學(xué)力所不及,書中定會有謬誤之處,懇請各位專家學(xué)者批評指正。
前 言
第 1章 概論 1
1.1 小型農(nóng)業(yè)機械研究 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究現(xiàn)狀 2
1.2 模塊化技術(shù)研究 4
1.2.1 模塊化技術(shù) 4
1.2.2 模塊的定義 6
1.2.3 模塊的特性 8
1.2.4 模塊的分類 9
1.2.5 模塊化技術(shù)理論研究 11
1.2.6 模塊化技術(shù)實際應(yīng)用 12
1.2.7 小型農(nóng)業(yè)機械模塊化支持技術(shù) 13
1.2.8 小型農(nóng)業(yè)機械模塊化
產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景 17
參考文獻 21
第 2章 現(xiàn)代設(shè)計方法 24
2.1 系統(tǒng)論 24
2.1.1 系統(tǒng)的基本概念 24
2.1.2 系統(tǒng)論的核心思想 25
2.1.3 系統(tǒng)功能的分解和分解方法 26
2.2 公理化設(shè)計 27
2.2.1 層次結(jié)構(gòu)和 Z形展開 29
2.2.2 設(shè)計公理 30
2.3 穩(wěn)健設(shè)計 32
2.3.1 穩(wěn)健設(shè)計的基本內(nèi)容 32
2.3.2 傳統(tǒng)穩(wěn)健設(shè)計 33
2.3.3 現(xiàn)代穩(wěn)健設(shè)計 33
2.4 并行設(shè)計 34
2.5 最優(yōu)化設(shè)計 37
2.5.1 最優(yōu)化理論及特點 37
2.5.2 優(yōu)化設(shè)計模型及求解方法 38
參考文獻 39
第 3章 模塊化設(shè)計 40
3.1 模塊化產(chǎn)品的開發(fā) 40
3.1.1 一般產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計進程 40
3.1.2 模塊化產(chǎn)品開發(fā)的概念及
其主要特點 41
3.2 模塊化產(chǎn)品的基本設(shè)計流程 45
3.2.1 模塊化產(chǎn)品設(shè)計的基本概念 45
3.2.2 模塊化產(chǎn)品的基本設(shè)計流程 46
3.3 模塊化設(shè)計系統(tǒng)的基本開發(fā)流程 49
3.3.1 模塊化設(shè)計系統(tǒng)的一般開發(fā)流程 49
3.3.2 模塊化設(shè)計系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)體系 52
3.4 模塊化產(chǎn)品的設(shè)計 55
3.4.1 一般模塊化產(chǎn)品設(shè)計的主要內(nèi)容 55
3.4.2 基于成組技術(shù)的模塊化產(chǎn)品設(shè)計 58
3.4.3 基于變型設(shè)計理論的模塊化
產(chǎn)品設(shè)計 60
3.4.4 基于產(chǎn)品族與公共平臺的
模塊化產(chǎn)品設(shè)計 62
3.4.5 模塊化理念在產(chǎn)品設(shè)計中的
價值體現(xiàn) 63
3.4.6 模塊化產(chǎn)品設(shè)計的研究熱點與
發(fā)展趨勢 65
3.5 產(chǎn)品模塊化過程 66
3.5.1 基于模糊聚類的產(chǎn)品模塊化
過程分析 66
3.5.2 基于 FPBS的產(chǎn)品模塊化
過程分析 68
3.6 模塊化制造策略 70
3.6.1 模塊化制造的概念及其關(guān)鍵
技術(shù)研究 70
3.6.2 模塊化綠色制造 72
參考文獻 75
第 4章 模塊劃分方法 77
4.1 聚類分析 77
4.1.1 聚類分析概述 77
4.1.2 劃分方法 78
4.1.3 基于密度的方法 80
4.1.4 基于網(wǎng)格的方法 83
4.1.5 基于模型的方法 88
4.2 層次聚類算法 92
4.2.1 層次聚類算法概述 92
4.2.2 層次聚類算法分析 94
4.3 相關(guān)度模糊矩陣的建立 96
4.3.1 權(quán)重系數(shù)的確定 96
4.3.2 構(gòu)造層次對比矩陣 97
4.3.3 權(quán)向量的計算及一致性檢驗 98
4.4 模糊相關(guān)矩陣的建立 99
4.5 基于層次聚類的模塊劃分和劃分
結(jié)果評價 100
4.5.1 層次聚類劃分 100
4.5.2 模塊劃分評價 102
4.6 基于 GA的模塊劃分 103
4.6.1 零部件關(guān)聯(lián)矩陣的建立 104
4.6.2 建立規(guī)劃模型 105
4.6.3 遺傳算法設(shè)計 106
4.7 基于 IGSO-FCM的模塊劃分方法 107
4.7.1 MP-GR模塊劃分準則 107
4.7.2 基于 IGSO-FCM的聚類算法 111
參考文獻 112
第 5章 模塊劃分評價方法 114
5.1 基于 AHP的模塊劃分評價 115
5.1.1 構(gòu)造層次對比矩陣 115
5.1.2 權(quán)向量的計算及一致性檢驗 116
5.1.3 求解各個方案層對目標層的
合成權(quán)重 117
5.1.4 實例分析 118
5.2 基于信息熵的模塊劃分評價 120
5.2.1 模糊矩陣的建立 120
5.2.2 層次聚類劃分 121
5.2.3 評價指標的提出 122
5.3 基于最優(yōu)化設(shè)計的模塊劃分
評價方法 124
5.3.1 多級灰色模糊綜合評價
方法的提出 124
5.3.2 評價集的選擇 124
5.3.3 基于最優(yōu)化設(shè)計的因素集 125
5.3.4 基于 ANP權(quán)重的確定方法 125
5.3.5 多級灰色模糊綜合評判
模型的建立 128
5.4 基于 D-S證據(jù)理論的復(fù)雜產(chǎn)品
模塊劃分評價方法 129
5.4.1 D-S證據(jù)理論的基本概念 129
5.4.2 不完全、不確定信息的
描述與表示 131
5.4.3 基于 D-S證據(jù)理論的模塊劃分
方案評價過程 132
5.5 基于區(qū)間直覺模糊集的復(fù)雜
產(chǎn)品系統(tǒng)模塊劃分方案評價 133
5.5.1 相關(guān)概念 133
5.5.2 復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)模塊劃分
方案評價流程 134
5.6 基于 LINMAP的模塊劃分評價方法 139
5.6.1 基于 LINMAP的模塊劃分
評價過程 139
5.6.2 直覺模糊評價矩陣建立 139
5.6.3 基于 LINMAP評價數(shù)學(xué)
模型建立 141
參考文獻 143
第 6章 新型模塊接口技術(shù) 144
6.1 接口原理 144
6.2 接口類型 145
6.2.1 接口分類 145
6.2.2 模塊接口的標