一种基于稳健性的卷筒产品平台设计方法

摘要

本发明公开了一种基于稳健性的卷筒产品平台设计方法，该方法根据用户需求、现有的技术及设计者的分析，由设计者产生主要的功能概念，提取对产品结构影响较大的参数作为特征参数，通过“Zigzagging”映射，依照功能需求分析及三种类型的划分，合理提炼卷筒特征设计参数，建立产品平台的功能要求和设计参数矩阵。将灰色系统理论应用到产品平台的稳健设计中，结合试验设计与关联度方差分析，合理识别平台参数和变型参数。然后分两阶段进行稳健优化，确定卷筒组产品族基体产品和每个变型产品的设计参数的最佳设计方案，提升产品适应外部环境变化的能力、考虑设计变更及以低成本获得高质量产品。应用本发明进行设计时，在产品平台设计初期就开始考虑产品的稳健性，并使设计具有可适应性，以避免后期出现大的返工。

主权项

一种基于稳健性的卷筒产品平台设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据用户需求、现有的技术以及设计人员的分析，由设计人员确定卷筒的主要功能概念；(2)提取对卷筒结构影响较大的参数作为特征参数；(3)通过“Zigzagging”层次映射，得到卷筒的功能分解图；(4)根据(3)所建立的卷筒功能要求‑设计参数映射关系及对卷筒在起重机上所起的主要作用与结构分析，确定卷筒产品族的基本功能要求、期望功能要求和附加功能要求，得到对应的公共参数、定制参数以及可适应设计参数；(5)对卷筒体的部分参数进行关联度分析；(6)计算出卷筒的重量，并通过有限元分析得出卷筒的强度和稳定性系数，输出卷筒屈曲分析ansys计算图；(7)根据灰色关联度分析对数据规范化进行处理，再根据公式计算获得各设计参数的灰色关联数据及关联度；(8)对关联度的数据进行分析，以及分析其他参数的敏感性和可适应性，确定平台参数和变型参数；(9)卷筒产品族的稳健优化设计，确定卷筒产品族基体设计参数的合理取值。