一种公交底架的模块化再设计方法技术

本发明专利技术公开了一种公交底架的模块化再设计方法。将公交底架进行模块切分；分析因市场需求变更而需要预增减、优化或替换的模块；对模块间的结构关联程度进行评价分析，根据关联程度的评价结果确认模块再设计或重构的优先顺序；在满足接口可连接的关系要求下依次对主、次模块进行再设计或重构，最后通过模块重组获得新的公交底架。本发明专利技术有效地利用了原有的设计模型及概念，大大缩减了产品的设计成本和周期，提高了产品设计开发效率。

A modular redesign method for bus underframe

The invention discloses a modular redesign method for the bus bottom frame. The bus chassis module segmentation; analysis due to market demand changes need to pre subtract, or replace the optimization module; to evaluate the structure of correlation degree between modules and module design according to the order of priority or reconstruction of the association degree confirm the evaluation results; to meet the requirements of the relationship between the interface can be connected to the primary and secondary order design or reconstruction, finally get the bus chassis through the new module restructuring. The invention effectively uses the original design model and concept, greatly reduces the design cost and cycle of the product, and improves the efficiency of product design and development.

【技术实现步骤摘要】
一种公交底架的模块化再设计方法
本专利技术属于汽车设计
，特别涉及了一种公交底架的模块化再设计方法。
技术介绍
近年来，众多客车企业为响应国家节能减排的号召推出了新能源公交，新能源公交家族覆盖燃料电池、混合动力、纯电动等多种动力形式，其中公交底架是动力系统的主要承载及安装单元，是优先考虑设计的。目前市场上普遍采取的设计方法是面向客户需求的订单式开发方法，采用该方法对新能源家族产品逐一地进行开发会大大增加产品的设计、制造成本，且将会耗费大量的人力、物力、财力，极不利于企业的发展。传统订单式的设计方法后知后觉，不能有效地起到对市场的引导作用；面向订单需求针对性的单一开发不能很好地利用已有的设计模型和概念，新产品的设计周期长，开发成本高，制约了公交领域技术的发展。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术旨在提供一种公交底架的模块化再设计方法，克服现有技术周期长、成本高，不能很好地利用已有的设计模型及设计概念，产品设计更新效率低等问题。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种公交底架的模块化再设计方法，包括以下步骤：(1)对公交底架进行模块划分；(2)分析用户或市场的需求，将需求映射为公交底架的目标特征参数，确定需要改进、优化或替换的模块；(3)提取各模块的特征参数，对模块结构间的关联程度进行评价；(4)根据关联程度的评价结果定义模块再设计或重构的优先顺序，定义关联程度最高的模块为最初的主模块，其他模块依次为次模块；(5)根据市场或用户需求的映射结果对最初的主模块进行再设计或重构；(6)在主、次模块的接口能够实现连接的情况下，对预连接的次模块进行再设计或重构；(7)实现主、次模块的连接，获得新的组合模块，并检查该组合模块功能与结构的完整性；(8)以新的组合模块作为新的主模块，重复步骤(6)、(7)，直至完成所有模块的再设计或重构，并实现所有模块的连接，得到完整的公交底架产品；(9)检测完整的公交底架产品功能与结构的完整性。进一步地，在步骤(1)中，综合考虑产品的内因和外因来进行模块划分，内因是指在功能原理确定的情况下其产品本身的相关特性，包括功能相关性、结构相关性和物理相关性，外因是指客户需求的变化，包括功能域范围的变化和功能的强弱或大小的变化。进一步地，在步骤(1)中，将公交底架划分为前段模块、前悬骨架模块、中段模块、后悬骨架模块和后段模块。进一步地，所述前端模块包括上客门区域、驾驶区域和少数乘客站立区域；所述前悬骨架模块包括两侧座椅区域和中央通道区域；所述中段模块包括多数乘客站立区域和下客门区域；所述后悬骨架模块包括两侧座椅区域和中央通道区域；所述后段模块的底部为装置承载区域，后段模块的上部为多人座椅区域。进一步地，在步骤(2)中，所述前段模块的特征参数包括前段总宽、前段总长、上客门宽度、下客门长度、上客门踏步高度和司机地板高度；所述前悬骨架模块的特征参数包括前悬骨架总宽、前悬骨架总长、过道宽度、前轮距、前悬脚踏高度、桥距地板高度和座椅固定高度；所述中段模块的特征参数包括中段总宽、中段总长、主纵梁间距、下客门宽度、下客门长度、下客门踏步高度和双层结构件高度；所述后悬骨架模块的特征参数包括后段总宽、后段总长、主纵梁间隔宽度和多人座椅高度。进一步地，在步骤(3)中，根据模块的特征参数，建立模块的结构关联矩阵，依据关联度计算公式计算出各个模块的关联度。进一步地，构建结构关联矩阵M，矩阵M中每一列表示同一模块中不同的特征参数，每一行表示来自不同模块但存在关联的特征参数，矩阵M中的元素Mij表示第j个模块的第i个特征参数，当Mij为0时，表示此模块不存在这一特征参数，即此模块与其它模块的该项特征不存在关联性，当Mij不为0时，表明此模块存在该项特征参数，若同时第i行存在另一个不为0的实数值则表示这两个实数值所对应的模块就这一项特征参数存在关联性；依次分析各模块的特征参数与其他模块特征参数的关联权重等级，将与某一特征参数关联权重等级相同的其他特征参数归置于同一行，然后推导出关联模块数值矩阵M′：当矩阵M中的元素Mij不为0且同时第i行共存在k个不为0的实数值时，表示第j个模块在第i个特征参数上的关联模块数值为k，以此类推得到该模块的关联模块数值矩阵M′；分析某模块各特征参数的关联权重等级，建立该模块关联权重等级矩阵Q，则该模块的结构关联度α的计算公式如下：上式中，l为该模块特征参数的个数。采用上述技术方案带来的有益效果：本专利技术通过将底架进行模块切分，在结构关联度评价的基础上对底架模块进行再设计或重构，通过模块重组获得新的公交底架，实现了建立在原有模型和概念上的产品再设计，大大缩减了设计周期和成本，提高了产品的设计更新效率。附图说明图1是本专利技术公交底架划分示意图；图2是本专利技术的流程图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。设计结构矩阵(designstructurematrix，DSM)是Steward开发出的用于对产品开发过程进行规划分析的矩阵工具。它是以矩阵形式间接地表达了复杂过程中变量间信息依赖关系，根据应用方式可分为基于行为、零部件、参数及团队的DSM四类。提取产品组成模块的结构特征参数，建立基于参数的DSM模型，通过量化准则对模块间的关联程度进行数字化。DSM模型的行列元素为产品组成模块的结构特征参数，行列元素之间的联系表示模块结构之间的联系。对模块间结构特征参数的关联程度进行分析，采用五点刻度法对DSM进行数字化。表1为五点刻度法五种类型的权重。表1模块间结构关联是相互的且关联程度大小相等，因此本专利技术所构建DSM为一对称矩阵，如表2所示，矩阵中每个元素表示该元素所对应行、列两个参数之间的关联程度，主对角线上的元素无意义，以*号代替；其他元素所表示的关联程度强弱依据五点刻度法进行定义。矩阵构建完成后对各行进行累加汇总，如特征参数A-1的行汇总为关联程度A-1R，可反映该项特征参数与其他模块的关联程度；再对模块A的所有特征参数行进行累加汇总，所得AR反映模块A与其他模块的关联程度。关联度α为关联程度AR的数值化结果。表2为避免因产品组成模块的特征参数过多而造成DSM行、列过长及模块间结构特征关联关系不明显等问题，提出一种DSM的简化量化方法。将用于反映模块间结构关联程度的DSM模型简化拆分为结构关联矩阵M。矩阵M中每一列表示同一模块中不同的特征参数，每一行表示来自不同模块但存在关联的特征参数。矩阵中的元素Mij表示第j个模块的第i个特征参数，当Mij为0时，表示此模块不存在这一特征参数，即此模块与其它模块的该项特征不存在关联性；当Mij存在且不为0时，表明此模块存在该项特征参数，若同时第i行存在另一个不为0实数值则表示这两个实数值所对应模块就这一项参数存在一定的关联性。矩阵M的形式如下所示：依次分析各模块的特征参数与其他模块特征参数的关联权重等级，将其中与同一特征参数关联权重等级相同其他参数归置于同一行。而后根据矩阵M推导出关联模块数值矩阵M′，矩阵M′为列矩阵，各项元素都为一个自然数。M′T＝(a…k…b)a,k,b∈N，当矩阵M中的元素Mij不为0且同时第i行共存在k个不为0的实数值时，表示第j个模块在第i个特征参数上的关联模块数值为k，以此类推得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种公交底架的模块化再设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对公交底架进行模块划分；(2)分析用户或市场的需求，将需求映射为公交底架的目标特征参数，确定需要改进、优化或替换的模块；(3)提取各模块的特征参数，对模块结构间的关联程度进行评价；(4)根据关联程度的评价结果定义模块再设计或重构的优先顺序，定义关联程度最高的模块为最初的主模块，其他模块依次为次模块；(5)根据市场或用户需求的映射结果对最初的主模块进行再设计或重构；(6)在主、次模块的接口能够实现连接的情况下，对预连接的次模块进行再设计或重构；(7)实现主、次模块的连接，获得新的组合模块，并检查该组合模块功能与结构的完整性；(8)以新的组合模块作为新的主模块，重复步骤(6)、(7)，直至完成所有模块的再设计或重构，并实现所有模块的连接，得到完整的公交底架产品；(9)检测完整的公交底架产品功能与结构的完整性。

【技术特征摘要】
1.一种公交底架的模块化再设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对公交底架进行模块划分；(2)分析用户或市场的需求，将需求映射为公交底架的目标特征参数，确定需要改进、优化或替换的模块；(3)提取各模块的特征参数，对模块结构间的关联程度进行评价；(4)根据关联程度的评价结果定义模块再设计或重构的优先顺序，定义关联程度最高的模块为最初的主模块，其他模块依次为次模块；(5)根据市场或用户需求的映射结果对最初的主模块进行再设计或重构；(6)在主、次模块的接口能够实现连接的情况下，对预连接的次模块进行再设计或重构；(7)实现主、次模块的连接，获得新的组合模块，并检查该组合模块功能与结构的完整性；(8)以新的组合模块作为新的主模块，重复步骤(6)、(7)，直至完成所有模块的再设计或重构，并实现所有模块的连接，得到完整的公交底架产品；(9)检测完整的公交底架产品功能与结构的完整性。2.根据权利要求1所述公交底架的模块化再设计方法，其特征在于：在步骤(1)中，综合考虑产品的内因和外因来进行模块划分，内因是指在功能原理确定的情况下其产品本身的相关特性，包括功能相关性、结构相关性和物理相关性，外因是指客户需求的变化，包括功能域范围的变化和功能的强弱或大小的变化。3.根据权利要求2所述公交底架的模块化再设计方法，其特征在于：在步骤(1)中，将公交底架划分为前段模块、前悬骨架模块、中段模块、后悬骨架模块和后段模块。4.根据权利要求3所述公交底架的模块化再设计方法，其特征在于：所述前段模块包括上客门区域、驾驶区域和少数乘客站立区域；所述前悬骨架模块包括两侧座椅区域和中央通道区域；所述中段模块包括多数乘客站立区域和下客门区域；所述后悬骨架模块包括两侧座椅区域和中央通道区域；所述后段模块的底部为装置承载区域，后段模块的上部为多人座椅区域。5.根据权利要求4所述公交底架的模块化再设计方法，其特征在于：在步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭倩，刘胜，韩锋钢，潘怀杰，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建,35