1.3 定制产品设计面临的问题

(1)定制产品需求多样化,导致需求转化与表征难

需求是设计的源头。现有的产品需求分析主要采用基于模型的需求分析方法,如Kano模型、Markov链模型、本体论的需求描述、模糊聚类的需求分类等,由于定制产品需求不仅有异构、非结构化的多源数据,而且需要对不确定需求进行技术转化、对需求的工程特性进行识别,因此通过建立知识模型来表达订单形式需求的传统方法,难以对定制产品不确定需求进行表征。需求转化与表征难以精准,使得定制产品设计在源头上产生了偏差,设计结果就难以达到预期的目标。

(2)定制产品配置失效性,导致个性化与规模化融合难

定制产品特别是复杂定制装备,往往由众多零部件组成且零部件间关联复杂,配置知识获取与表达困难,难以建立准确有效的产品配置设计规则,这会使得定制产品配置失效。另外,传统的产品配置设计方法,由于采用精确单层的模块匹配方法,产品配置设计中会产生大量的非标模块,导致客户个性化需求与企业制造规模化难以融合。因此,针对客户个性化需求,通过模糊层次相似配置设计技术,可以提高复杂定制产品的可配置性,同时尽可能利用已有的相似产品设计结构模块。

(3)定制产品结构变化多,导致产品设计周期长

为了满足客户个性化需求,定制产品往往结构变化多,针对不同结构重新进行设计,设计效率低。现有的计算机辅助设计系统,如Pro/E(Cero)等着重解决了产品设计模型中的参数驱动问题,可方便实现变尺寸、变大小,形成系列化产品。如何根据不同的需求,对零件结构局部实现变结构(变拓扑)设计,将参数化设计拓展到结构变异设计,突破传统参数化设计所遵循的“变参数,不变拓扑”的局限,是目前定制产品结构设计中面临的一个问题。

(4)定制产品数据多源异构,导致性能预测可信度低

为了提高定制产品的设计效率与设计质量,需要对定制产品进行性能预测。现有的定制产品性能预测往往依靠性能仿真分析,存在预测模型理论基础要求高、模型构建难度大、预测结果可信度低等问题。因此,如何实现定制产品历史实测数据与仿真数据的融合,构建多源异构数据驱动的产品性能预测模型,提高产品性能预测结果的可信度,是目前定制产品性能预测亟待解决的一个问题。