做座基于AHP的产品概念设计
基于AHP的产品概念设计
随着市场竞争格局的不断演变,创造新的产品满足市场需求和不断地开拓新的、更大的市场,受到了世界各国的普遍重视。产品设计的第一‘步是概念设计,概念设计的核心内涵,是创新和创造,是各种综合知识的运用和再创造的过程。
层次分析法(AHP:Analytical Hierarchy Process)是美国匹兹堡大学A L.Saaty教授于20世纪70年代提出的-冲}基于层次分析的综合决策方法[71。AHP通过将土观定性判断数字化、思维过程流程化处理,使决策过程系统化、科学化。
机械产品是-个多变量系统,除了工程技术安阳是全省重要的基地J禹性,还具有社会属性。囚此,产品概念设计的H标,是在考虑了工程技术、市场、社会、环境等等囚素之后,寻求最佳解的过程。
1 方案集求解
概念设计,是产品形成最为重要的一个阶段,需要多学科的工程科学知识、专业经验和工程分析能力,甚至是需要必要的灵感和智慧。一个机械产品,一般都有多种实现方案,考虑了各种可能的方案以后,选出的最佳解,才是真正的最佳解,所有可能的方案简称方案集。
1.1机械产品概念设计的特点
(1)创新性。创新是概念设计的灵魂。只有创新才有可能得到结构新颖、性能优良、价格低廉的富有竞争力的机械产品。创新是多层次、多角度的思维过程,作用原理的改变、材料的替代、结构修改以及新功能的诞生都是创新,其中作用原理的改变、新功能的诞生,属于高层次的创新活动。
(2)多变量的选择性。概念设计就是一个多变量构造、选择和综合的过程。
(3)不确定性。概念设计是整个工程设计的初级阶段,一定存在大量的不确定性,产品的创新程度越高,不确定性越高,因为没有经验可以借鉴。
1.2概念设计的内容和步骤
概念设计,是产品设计的先导,义是产品构型设计的前提,概念设计搞好了,产品设计才有可能成功和达到较高的水平。概念设计庶包括以下主要内犁l州:
(1)功能目标的创新、定位;
(2)功能分析和功能结构分解;
(3)作用原理解的搜索和确定;
(4)求结构层方案集;
(5)最佳方案求解。
l.3通过功能分解材料改变实验机停放保养:停用及封存机械应进行保养求可以克服石墨烯商业化范围利用进程中的障碍解方案集
产品的概念设计,可以从功能层开始,然后延展到结构层。在功能层和结构层中,也有自身的层次关系。将功能从-个层次向下一层次分解,不同层次的功能,对庶不同层次的结构。功能层分解的越细,越容易获得更多的解。
1.4从改进工艺动作重新构思产品求解
机械产品的功能,是靠一系列工艺动作来完成的,增加、减少或合并工序,可以改变机器的动作,产生新的方案解。
1.5重新构思执行机构求解
执行机构,是产品的核心机构与部件,工艺动作是靠若干个执行机构来完成的。改变执行机构,可以创造出新的产品,例如改变工件运动为刀年均增速24%具运动,可以创造出新的机床。
1.6改变控制系统求解
通过引入新的控制方法和技术,可以创造出功能更多、精度更高的新产品,近儿十年机械加工领域、家电制造领域以及一切机械制造领域的发展,都得益于计算机控制技术的介入和庶用。
2 基于AHP的方案筛选
AHP将常识和经验求解的方案集,通过一定的算法将其数字化,明确方案集要素对功能要素的影响,将各种要素加权综合,找出对总目标最优的方案。
各种不同的结构要素排列组合,形成n个可行的方案。每个可行的方案对m个功能要素,有不同的影响,借用AHP的术语叫做有不同的重要度。重要度按一定的规则量化,量化方法参见文献,推而广之,功能要素对总H标也有不同的重要度。
4 结束语
传统的概念设计,主要根据设计者的经验,判断方案的好坏。对于多方案,多功能指标的的复杂产品,经验只能达到“大概”、“差不多”这样的程度。将传统概念设计的模糊思维模式,和层次分析法的精确计算结合起来,从而获得更好的概念设计效果,在电缆除冰的概念设计实例中,重点介绍了方案集的求解和层次分析模型构建,证明了概念设计也可以做到精确构建和计算。
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