機電產品開發論文范文

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1DFC工作流程

面向成本設計（DFC）的應用范圍很廣，它沒有固定的應用模式，而是作為一種先進的成本控制理念應用在各行各業的產品設計中。在機電產品的概念設計階段，應用面向成本設計（DFC）理念和技術進行產品設計的具體流程涵蓋產品功能要求，產品技術規范、價值工程方法庫、四大系統中的設計特征參數、成本估算方法庫等。

2基于全生命周期的機電產品成本

全生命周期成本不僅包括產品前期的設計成本、制造與銷售成本、投入使用后的成本，還包括后期的維修成本和回收再利用成本。機電產品由于具有較為繁雜的零部件和復雜多樣的實體結構，在全生命周期中的設計、銷售、制造、使用以及后期維修回收等方面的成本因素也比較復雜多樣，基于全生命周期的機電產品的成本包括開發設計成本、制造成本、管理成本、銷售成本、報廢回收成本、使用維護成本等。

3DFC特征獲取

機電產品的概念設計階段可以根據其動力系統、操控系統、執行系統以及傳動系統獲取機電產品的設計特征參數。如內燃機動力系統中的相關特征參數包括內燃機的容量及類型等，液壓馬達動力系統中的相關特征參數包括機械效率、實際流量及排量、最大負載轉矩等，氣動馬達動力系統中的相關特征參數包括額定功率及轉速、馬達類型、工作壓力等，電動機動力系統中的相關特征參數包括額定電壓與轉速、電動機功率及種類等。通過不同的傳動系統（如電力傳動、機械傳動、流體傳動、磁力傳動等），確定產品設計特征的重要傳動參數，如傳動精度、傳動效率以及傳動比等。在確定機電產品執行系統相關參數時，應該首先確定運動方案，結合實際產品選擇適宜的機構類型（如凸輪機構、螺旋機構、平面連桿機構、棘輪機構、齒輪機構、槽輪機構等）和機構組合，根據繪制的運動循環圖進行產品相關的剛度以及強度計算等。

4DFC特征映射

在機電產品開發設計中的面向成本設計（DFC）的特征映射主要包括設計域（概念設計域是整個設計域的重點）和成本域，對應的關系如下圖所示。

5建立面向成本設計（DFC）的估算模型

全生命周期產品成本估算有很多種方法，下面對基于RBF神經網絡的全生命周期成本估算模型進行簡單的介紹。徑向基函數（RadialBasisFunction，簡稱RBF）神經網絡出現于上世紀80年代。它是一種包含輸入層、隱含層以及輸出層的靜態前饋網絡。在輸入層輸入的定義變量個數即為輸入節點，在隱含層的輸入節點沒有固定的模式，而是根據實際情況而定，輸出層的期望輸出個數即為輸出節點。RBF神經網絡中隱含層與輸出層之間為線性轉換，而輸入層與隱含層之間為非線性轉換。這種方式很好地解決了陷入局部最小的問題。徑向基函數是一種非負非線性函數，是與中心徑向點呈現對稱衰減的局部分布函數。當X變量在基函數中心時，函數值最大。

6結語

通過機電產品開發設計中面向成本設計（DFC）的應用，對機電產品全生命周期各個階段的成本進行分析研究，獲取產品的特征參數，建立相關的神經網絡模型，是控制機電產品成本的一種有效途徑。在實際應用中，還應該針對獲取成本特征參數以及建立成本估算模型等方面進行深入的研究，以期更加有效地降低機電產品成本。

作者：張云龍單位：阜新礦業集團物資有限公司