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客车技术发展的关键因素之一在于先进和科学的客车开发技术。随着全球经济的发展和科学技术的进步,应用于新产品开发的技术、理念和方法不断涌现,为客车产品开发提供了更广阔的支持空间。当前及未来客车市场的竞争标志在于产品的创新性及满足客户的需求,迅速开发出满足用户需求的新产品并尽快上市成为赢得市场竞争的关键。而产品创新成功与否的关键取决于产品的概念开发。概念开发在客车开发中所起的决定性作用不容忽视。概念开发是客车开发的薄弱环节,设计人员对其的重视程度,以及对其支持技术的研究和应用远不如产品的工程设计与制造阶段,同时也缺乏设计方法学的支持。这与概念设计本身过程复杂、灵活与不规范有着直接的关系。本文运用并行工程和产品信息重用的思想,以及先进的信息和计算机网络技术,研究现代客车概念开发模式及相关设计方法。主要开展了以下几方面的研究工作。首先建立了产品概念开发的一般流程,它体现了已有产品经验信息在新产品开发中的重要地位,即利用对已有经验信息的认知、分析,和再利用,指导新产品设计规范的制订;在此基础上,建立了客车产品概念开发流程,该流程支持并行工程的开发要求,包含产品生命周期各个阶段的团队成员,采用并行协同的设计方式,并基于多种数据库及方法库的支持,完成概念设计与决策。建立了基于并行和网络化的客车概念开发系统总体框架。通过分析并行网络化协同设计环境的特点和要求,给出了系统的集成方案,并建立了系统的功能模型。对主要功能模块的作用、特点和实现技术进行了详细的阐述。重点讨论了系统中信息数据的传递、共享与存储方式,包括检索信息的连接关系,将XML技术及STEP标准作为实现信息共享的基础,从而给出了系统整体的信息流集成框架,为系统信息交流与共享的实现提供了保障。同时系统能够保证及时发现冲突和消解。将思维连锁图(Mind Mapping)技术引入客车概念设计过程。利用其刺激思维及帮助整合思想与信息的思考方法,形象化地将所有与某一主题有关的因素,全面系统地考虑进来,并使观念图像化,既保证概念设计的创新性,又使这一活动趋于系统和规范。<WP=133>应用Java技术,开发了概念映射活动的支持平台。该平台基于IE浏览器,具有在线论坛和生成概念映射图的功能,同时显示开发团队成员列表。该平台具有统一的用户界面,授权的设计人员可以同步或异步进行概念映射图的生成和修改,共享设计信息,并可通过在线论坛进行设计交流和问题协商。概念的生成及结果用概念映射图描述,其结构具备开放性及系统性的特点,并具有三层次结构。提出了产品经验数据信息的聚类分析方法并应用于客车产品成本的相关性分析。进行了产品成本项目之间以及产品子系统成本之间的相关性研究,并明确产品成本的主流因素,作为新产品开发降低成本和生成设计规范的重要指导。提出了产品体系结构的规划重组方法,并在客车座椅和底盘概念设计中进行了应用研究。此方法利用已有产品的模型信息,建立关于已有产品功能/机构/零件的关系矩阵,并利用矩阵带宽优化算法(Cuthill-McKee算法),通过规划矩阵内单元,从而达到总体规划新产品体系结构的目的。此方法可重复进行,根据不同的设计目的和要求,快速产生多种结构方案,便于早期方案的评估和优选。客车概念设计阶段引入工程分析CAE是实施并行工程的必然结果,主要目的在于进行早期整车方案的整体性能分析和评价,保证整体结构强度、刚度及可靠性等主要性能指标要求,并通过最优化分析,得到特性及结构的最优化设计方案。论文讨论了客车概念设计阶段车身结构分析实现的方案。建立了客车概念设计阶段车身结构分析的评价指标体系,并结合实例客车的概念开发,进行了结构分析与结构优化的具体实施。本文研究建立客车概念开发的协同工作模式,是为客车概念开发提出现代设计的理念和开发流程,方法的实施对于客车企业技术开发合作,提高自主开发能力,实现客车虚拟开发及客车制造业的信息管理具有重要的意义。