[发明专利]一种基于产品功能的绿色模块划分方法

摘要

本发明公开了一种基于产品功能的绿色模块划分方法，包括以下步骤：将子功能之间的相关性重新定义为7种类型，应用层次分析法计算各个功能元的权重，从而计算各个功能元之间的相关度，得到相关度矩阵；对相关矩阵应用谱系聚类方法进行子功能聚合，并绘制类谱系图，得到一系列绿色模块划分方案；同时还提出了一种方法用于绿色模块划分方案的优化选择，以模块组合复杂度、变型设计复杂度以及产品绿色度这3种因素作为优化目标，通过分析这3种因素来定义产品模块划分的优化模型，实现优化选择，该方法将绿色设计思想与模块化设计思想相结合，使设计出来的产品在满足客户提出的常规功能、性能需求的基础上，同时满足客户所提出的绿色性能需求。

主权项

一种基于产品功能的绿色模块划分方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将子功能之间的相关性定义为7种类型：功能相关、材料相关、装配相关、拆卸相关、维护相关、工艺相关以及回收相关；2)对各子功能之间的相关度r_ij进行计算，相关度r_ij的计算公式为：$r_{ij}=\underset{k=1}{\overset{n}{\Σ}}{w}_k{r}_{ij}^k---\left(1\right)$式(1)中，w_k为第k种相关类型对相关度的影响系数；为子功能元f_i与子功能元f_j第k种相关类型的相关性；并且，3)由各个功能元之间的相关度得到相关度矩阵R如下：对相关度矩阵R应用谱系聚类方法进行子功能的聚合，以l_ij(f_i,f_j)表示子功能元f_i与f_j所对应的产品零部件之间的距离；l_ij(f_i,f_j)＝1‑r_ij，i,j＝1,2,…,n  (2)建立距离矩阵L_O为：设G_p，G_q分别表示f_i与f_j的聚合，设它们分别含有n_p、n_q个子功能元；把G_p，G_q之间的距离记为L_pq，L_pq＝min{l_ij}，即用两类功能元之间的最短距离作为G_p，G_q的距离；选择L_O中非对角线上的最小元素，设这个最小元素为l_pq，把分类对象G_p，G_q合并成为一个新类G_r，然后在L_O中划去G_p和G_q所对应的行和列，同时加入由新类G_r与剩下的未聚合的类之间的最小距离所组成的一行和一列，形成一个新的n‑1阶矩阵，如此反复，直到n个功能元聚合成为一个大类为止，并绘制类谱系图；4)对绿色模块划分方案进行优化选择，以模块组合复杂度、变型设计复杂度以及产品绿色度这3种因素作为优化目标，通过分别计算分析这3种因素来定义产品模块划分方案的优化模型，实现优化选择。