Research in Green Modularity Design Methodology

Green design and manufacturing is a proactive approach to minimize wastes during a product’s design stage, thus preventing future environmental impacts. Current modular design method mainly focuses on product functional and manufacturing issues. In this paper, a theoretical scheme of multi-objective modularity analysis for discrete electromechanical product design was proposed. Product physical architecture was represented by a fuzzy graph, where fuzzy relationships contain environmental objectives and influence module formulation. Finally the optimal product modules combining all objectives can be searched by clustering algorithm.

基于UBmap/AHP/FAST的医院建筑火灾应急避难装置设计

为提高医院火灾应急避难能力,针对医院住院楼建筑,设计一款在火灾下能及时进行应急避难、安全逃脱的装置产品。集合用户行为地图(UBmap)、层次分析法(AHP)、功能分析系统技术法(FAST),融入整体设计构架中,探究应急避难装置产品的用户需求以及相关产品设计要素。将医院住院楼建筑环境特点及患者人群对火灾的逃生行为过程融入UBmap中,构建行为旅程图,推测并提取各个阶段需求指标;再通过AHP/FAST聚合方法,对需求指标进行重要度排序,并转化为主次功能进行分析求解,以此推断产品设计定位与功能逻辑的准确性,完成设计方案生产。综合UBmap/AHP/FAST为依据的理论模型,运用到医院住院楼建筑火灾下的避难装置设计开发流程中,并运用ANSYS Workbench软件有限元分析方案,进一步验证校核该设计的整体装置强度与可行性。结果表明:将不同的方法融合分析,系统性地对产品展开分析设计与实现且进行仿真检验,减少设计过程中的薄弱环节与不确定性问题,能够使设计更具系统性与科学性,达到降低避难装置的生产成本、实现安全效率化、防灾减灾的目标。

绿色模块化设计方法研究

绿色设计强调在产品全生命周期内着重考虑产品的环境属性并将其作为设计目标;模块化设计则以面向模块和功能分析为主要特征,能够通过模块的选择与组合快速形成产品系列。将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来,引入层次分析法,提出了绿色模块化设计方法并简要分析了其设计流程。这种方法利用零件合并准则对零件进行合并,利用功能准则和绿色准则对模块进行划分,能够同时保证产品的功能属性和环境属性。最后以分体空调器室外机组为实例进行了验证和分析。

基于AHP-FAST的产品概念创新设计模式研究

目的针对AHP和FAST两种方法在产品概念设计阶段存在的单一理论缺陷,有效融合二者各自的优势,研究基于AHP与FAST理论集成的产品创新设计模式。方法从用户提出的离散需求信息中总结需求,并使用AHP确定各需求指标重要度,发掘用户的核心需求。在此基础上通过FAST理论的嵌入集成,采用符合逻辑的方式将用户需求合理地融入产品功能设计,经过功能定义、分解、转换、整理,完成产品设计过程中关键设计区域的准确识别定位与过渡,并以老年人智能盥洗设施设计为例详解整个集成创新设计模式的总体框架及流程。结论基于AHP和FAST理论的集成创新设计模式能够量化用户需求,强化用户需求与产品功能的联系,为产品创新提供内在驱动力,也能够为其他产品的创新设计提供新思路。

小型现代农业园区的功能分区研究

以石家庄城郊鹿泉区李村镇邓村的凤凰三露果蔬生态园为研究对象,对小型现代农业园区的功能分区进行全面系统的研究,旨在用更为细致的指标来指导小型农业园区的规划设计和农业分区。基于功能用地适宜性评价方法,筛选出指导园区功能分区的6个评价指标,构建评价指标体系使功能区的划分更加科学合理。在充分调查和访谈的基础上,研究得出研究区适宜划分为农业生产、科技示范、观光休闲和综合服务4个功能区。运用层次分析法和专家访谈法分别得出因素指标相对各功能区的权重和等级值。结合GIS技术,进行加权叠加运算,确定各功能分区的用地适宜性评价结果。在此基础上,运用直接叠加法结合相关公式,计算得出现代农业园区的最优功能分区方案。实现方法上的突破,解决了以往规划凭经验,数据靠估计的问题,完成定性到定量的转变,使规划更趋合理。

面向绿色制造的机械结构设计方案选择

面向绿色制造的机械结构优化设计在整个产品的生产制造流程中都占有举足轻重的地位,而在设计某一机械结构或者优化现有的机械结构时,可能会有多个方案可供选择,运用模糊层次分析法和灰色关联度法可以解决面向绿色制造的机械结构设计方案的多目标决策问题。考虑到面向绿色制造过程中,在综合了方案优化设计周期,优化后的机械结构性能,方案的经济性,实现方案的资源消耗以及对环境的影响,通过运用模糊层次分析法(fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)和灰色关联分析法相结合建立数学模型并求出最优解,以此来获得面向绿色制造的机械结构优化的最佳方案,提出了一种可以量化的方案选择评价方法,并通过一个实例来证明该方法的可行性。

基于多层功能认知与情景分析的专利规避设计

针对专利规避设计功能分析路径单一,规避设计求解过程受限问题,提出一种基于多层功能认知与情景分析的专利规避设计方法。根据多层功能形式以及功能涵盖的系统范围不同,与产品情景设计思想相结合进行专利规避设计。首先通过提取目标专利情境信息元素,以多层功能系统为关键情景行为阶段,构建技术系统功能情景行为过程;其次以产品技术系统生命周期为依据,分析技术系统情景变换类型与变换元素,确定新情景技术系统需求功能;最后以需求功能为目标,以多层功能概念为基准,应用类比设计思维进行功能求解,完成专利规避设计过程;以平衡车产品专利为例验证方法的可行性。

基于中心点三角白化权函数的分动器设计方案评价

以分动器传动性能、经济性能和冷却润滑性能分析为基础,采用层次分析法对不同设计因素的权重进行分析,建立3个关于灰度三角白化权函数的性能指标,计算3种不同性能关于灰度k的综合聚类系数,对分动器的设计方案进行评价。进而针对分动器评价较差的润滑性能进行台架实验,通过对分动器加挡油板处理实现设计方案改进,使分动器润滑性能得到进一步提高,从而完成分动器设计方案评价体系建设,该评价体系对于产品设计有一定的指导意义。

通信机房的绿色设计

本文将绿色设计理念植入传统的通信机房设计过程中,结合近年来运用较多的节能技术成效进行定性、定量分析,探讨更有效的通信机房绿色设计的思路。为进一步发挥节能技术的应用效果,奠定更良好的机房环境基础。

面向智能绿色制造的机床装备研究综述

以智能化、绿色化作为机床产业的标志和发展方向,介绍了智能绿色制造技术在机床装备中的应用概况.在此基础上,围绕模块化功能设计、智能化工艺规划技术、过程监控和装备性能预测感知技术及智能数控系统和智能控制技术,对智能绿色机床装备技术研究进行了综述,并对先进智能绿色制造技术在机床中的具体应用和国际上机床的发展现状展开了详细分析.旨在通过汲取其他国家在智能绿色制造领域的发展经验和先进技术,以不断增强我国高端机床的行业竞争力.