小型农业机械模块化设计技术_姬江涛金鑫_9787111608745

第壹章简要叙述了小型农机机械的研究背景及研究现状，分析了农机行业对于模块化技术的应用需求；讨论了模块化技术几十年来的发展情况，定义了模块的概念、特性和分类，讨论了模块化技术的理论研究和实际应用情况，提出了小型农机模块化技术的支持技术和应用前景。第二章主要介绍了目前主流的现代设计方法，并对系统论进行了阐述，介绍了系统功能与分解的概念；现代设计方法主要涉及了公理化设计、稳健设计、并行设计和*优化设计等；本章着重从以上四种现代设计方法进行介绍，包括对设计方法的内容介绍和模型构建，在此基础上分析了四种方法的优缺点及适用范围；探讨了现代设计方法的基本构成以及结构层次。第三章定义了模块化产品开发和模块化产品设计的概念和主要特点，并且提出了一般产品和模块化产品设计的基本流程以及模块化设计系统的基本开发流程；讨论了基于成组技术、变形设计理论以及产品族与公共平台的的模块化产品设计；分析了基于模糊聚类以及FPBS的产品模块化过程；探讨了模块化制造的概念以及模块化制造的关键技术研究。第四章主要是讨论了基于不同标准下的模块划分方法。本章对聚类分析作了深入的解析，介绍了层次聚类算法，并建立了相关度模糊矩阵；讨论了基于层次聚类的模块划分、基于GA的模块划分和基于IGSO-FCM的模块划分方法等；分析了以上三种划分方法的基本内容和划分步骤；探讨了有关模型建立的一系列详细问题。

前言农业机械生产制造业在我国属于机械生产制造业范畴，随着网络交流方便性的提高和物流网络的扩大，跨地域、短时效、高效率的农业机械采购模式逐渐兴起，这对我国的农业生产行业是一个新的挑战。
在这种背景下，我国小型农业用机械随着设施农业、精细农业以及提高丘陵山区农业机械化水平的提出而逐渐发展起来。然而，当前形势下，小型农机产品品种和类型单一，无法满足用户个性化的定制需求；各家厂商各自为政，同类零部件的重复设计和制造生产等，不仅造成了资源的严重浪费，而且严重阻碍了现代化农业的发展进程。而农机产品结构的模块化，可综合应用不同领域的模块组合规则，通过模块化产品的设计，在原有系统的基础之上创造出新系统，迎合了农机产品市场的需求变化和技术进步。模块化设计方法能够在很大程度上促进新产品的开发，降低生产成本，促进现代农业发展的步伐。
模块化设计历史悠久，古老的建筑、家具甚至活字印刷术中都有它的身影。
模块化技术已经为我们带来了许多好处，例如，它的应用使计算机、手机等产品的性价比快速提升。
未来，当我们设计新型农机产品时，只需要通过快速搜索和组合应有的零部件模块模型，就可以快速形成所设想的产品；可以快速与制造所需零部件模块的企业供应商建立联系，大大缩短了交货期，节约时间成本。将符合现代设计思想的绿色设计方法与模块化产品设计结合起来，可以同时满足产品的功能属性和环境属性，一方面可以缩短产品研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场变化；另一方面，可以减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。
通过模块化，为我国的中小型农机企业创新带来有利条件。
通过模块化，可以使协同分工细化，生产效率提高，产品成本降低，同时又能帮助实现节能减排。
总之，通过小型农机模块化的发展，有助于实现创新农业美丽农业和智能农业的美好愿景。
本书主要内容如下：
第１章简要叙述了小型农业机械的研究背景及研究现状，分析了农机行业对于模块化技术的应用需求；讨论了模块化技术几十年来的发展情况，定义了模块的概念、特性和分类，讨论了模块化技术的理论研究和实际应用情况，提出了小型农机模块化技术的支持技术和应用前景。
第２章主要介绍了目前主流的现代设计方法，并对系统论进行了阐述，介绍了系统功能与分解的概念；现代设计方法主要涉及公理化设计、稳健设计、并行设计和最优化设计等；本章着重从以上四种现代设计方法进行介绍，包括对设计方法的内容介绍和模型构建，在此基础上分析了四种设计方法的优缺点及适用范围；探讨了现代设计方法的基本构成以及结构层次。
第３章定义了模块化产品开发和模块化产品设计的概念和主要特点，并且提出了一般产品和模块化产品设计的基本流程以及模块化设计系统的基本开发流程；讨论了基于成组技术、变型设计理论以及产品族与公共平台的模块化产品设计；分析了基于模糊聚类以及ＦＰＢＳ的产品模块化过程；探讨了模块化制造的概念以及模块化制造的关键技术。
第４章主要讨论了基于不同标准下的模块划分方法。本章对聚类分析做了深入的解析，介绍了层次聚类算法，并建立了相关度模糊矩阵；讨论了基于层次聚类的模块划分、基于ＧＡ的模块划分和基于ＩＧＳＯ－ＦＣＭ的模块划分方法等；分析了以上三种划分方法的基本内容和划分步骤；探讨了有关模型建立的一系列详细问题。
第５章主要讨论了基于不同标准下的模块划分评价方法。
第６章介绍了新型模块接口技术的发展，分析了模块接口对于产品性能优劣的重要性，提出了模块接口的设计过程，根据不同的分类方法对产品接口进行了分类，重点提出了机械接口的标准化和系列化原则；从接口参数和接口功能等方面探讨了机械接口之间的联系；建立了机械接口的设计模型并提出了一般的设计流程，针对机械接口的可适应性设计做了详细的探讨。
第７章介绍了模块管理和配置。本章对数字化设计进行了阐述，并建立了不同级别的模块库；分析了模块配置的理论和方法，根据不同的配置方法对产品配置进行了细致的介绍；从模块属性和用户需求方面探讨了模块配置的基本流程，根据模块属性到需求转化建立了模块快速配置模型。
本书的研究工作得到了国家重点研发计划项目＂特色杂粮收获技术与装备研发＂（编号：２０１６ＹＦＤ０７０１８００）、河南省科技创新杰出人才计划＂蔬菜智能化生产关键技术与装备研发＂（编号：１８４２００５１００１７）、云南省重大研发计划项目＂高原特色农业机械装备研究与开发＂（编号：２０１８ＺＣ００１）的资助。还要特别感谢我的研究生胡金鹏、杨绪龙等，他们为本书的出版做了大量的工作。
本书可供农业机械、机械设计、机电工程、工业工程等专业相关的工程技术人员和管理人员，以及研究生和本科生阅读和参考。
由于本书涉及范围较广，所研究的问题也比较复杂，这些实为作者学力所不及，书中定会有谬误之处，恳请各位专家学者批评指正。

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