机电产品开发论文范文

1DFC工作流程

面向成本设计（DFC）的应用范围很广，它没有固定的应用模式，而是作为一种先进的成本控制理念应用在各行各业的产品设计中。在机电产品的概念设计阶段，应用面向成本设计（DFC）理念和技术进行产品设计的具体流程涵盖产品功能要求，产品技术规范、价值工程方法库、四大系统中的设计特征参数、成本估算方法库等。

2基于全生命周期的机电产品成本

全生命周期成本不仅包括产品前期的设计成本、制造与销售成本、投入使用后的成本，还包括后期的维修成本和回收再利用成本。机电产品由于具有较为繁杂的零部件和复杂多样的实体结构，在全生命周期中的设计、销售、制造、使用以及后期维修回收等方面的成本因素也比较复杂多样，基于全生命周期的机电产品的成本包括开发设计成本、制造成本、管理成本、销售成本、报废回收成本、使用维护成本等。

3DFC特征获取

机电产品的概念设计阶段可以根据其动力系统、操控系统、执行系统以及传动系统获取机电产品的设计特征参数。如内燃机动力系统中的相关特征参数包括内燃机的容量及类型等，液压马达动力系统中的相关特征参数包括机械效率、实际流量及排量、最大负载转矩等，气动马达动力系统中的相关特征参数包括额定功率及转速、马达类型、工作压力等，电动机动力系统中的相关特征参数包括额定电压与转速、电动机功率及种类等。通过不同的传动系统（如电力传动、机械传动、流体传动、磁力传动等），确定产品设计特征的重要传动参数，如传动精度、传动效率以及传动比等。在确定机电产品执行系统相关参数时，应该首先确定运动方案，结合实际产品选择适宜的机构类型（如凸轮机构、螺旋机构、平面连杆机构、棘轮机构、齿轮机构、槽轮机构等）和机构组合，根据绘制的运动循环图进行产品相关的刚度以及强度计算等。

4DFC特征映射

在机电产品开发设计中的面向成本设计（DFC）的特征映射主要包括设计域（概念设计域是整个设计域的重点）和成本域，对应的关系如下图所示。

5建立面向成本设计（DFC）的估算模型

全生命周期产品成本估算有很多种方法，下面对基于RBF神经网络的全生命周期成本估算模型进行简单的介绍。径向基函数（RadialBasisFunction，简称RBF）神经网络出现于上世纪80年代。它是一种包含输入层、隐含层以及输出层的静态前馈网络。在输入层输入的定义变量个数即为输入节点，在隐含层的输入节点没有固定的模式，而是根据实际情况而定，输出层的期望输出个数即为输出节点。RBF神经网络中隐含层与输出层之间为线性转换，而输入层与隐含层之间为非线性转换。这种方式很好地解决了陷入局部最小的问题。径向基函数是一种非负非线性函数，是与中心径向点呈现对称衰减的局部分布函数。当X变量在基函数中心时，函数值最大。

6结语

通过机电产品开发设计中面向成本设计（DFC）的应用，对机电产品全生命周期各个阶段的成本进行分析研究，获取产品的特征参数，建立相关的神经网络模型，是控制机电产品成本的一种有效途径。在实际应用中，还应该针对获取成本特征参数以及建立成本估算模型等方面进行深入的研究，以期更加有效地降低机电产品成本。

作者：张云龙单位：阜新矿业集团物资有限公司