PDF《船舶工业机器人创新设计需求分析模型》

2 主体需求模型的建立与分析 对上 述船厂应用QFD的传统方法进行建模, 利用不同的属性对用户和研发两个创造主体 进行描述. 每种属性又分为不同的抽象层次, 主要 分为3种属性, 即创造主体集属性i 、 信息汇总集 属性i i 、 基层信息集属性i i i . 每一种属性分为各自 不同层次, 建立传统需求分析的用户创造主体模 型如图3所示. 其中创造主体集 A1 属于创造主体集属性i , 创造用户集 B1 和创造研发集 C

1 属于信息汇总 集属性i i , 船厂用户信息集 Dk 和机器人厂设计人 员集Er 属于基层信息集属性i i i . 根据传统需求分析的信息流组织构成, 其基 本逻辑表示为 A1={ B1, C 1} , B1=Dk, C 1=E r. 其中, 基层信息集属性中的船厂用户信息集 Dk 由n

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5 第6期林焰等:船舶工业机器人创新设计需求分析模型 图3 传统船厂机器人主体需求模型 F i g .

3 T r a d i t i o n a lm a i nr e q u i r e m e n tm o d e l f o r s h i p y a r dr o b o t s 个组成, 该属性中的机器人厂设计人员集E r 由m 个组成, 可以表示为 Dk ={ d 1, d 2, …, d n} , E r = { e 1, e 2, …, e m } . 则传统船厂机器人开发的主体需 求表示为 A1={ B1, C 1} ={ Dk, E r} = { d 1, d 2, …, d n} ∪{ e 1, e 2, …, e m } 传统船厂机器人开发的主体需求模型中, 未 能对基层信息集 属性模块中的一线信息的准确 性、 多样性、 权威性进行甄别和遴选, 设计人员采 集的基层信息非常模糊, 这对后期机器人的创新 方案设计会产生开发目标不明确、 性能需求重点 不突出的影响.

2 增强需求模型分析 2.

1 增强需求模型建立 根据上述传统 Q F D 方法在船厂机器人创新 设计过程中的不足, 引入创造主体增强集, 加强对 船厂设备操作人员、 工艺上下游辅助操作人员、 船东、 船检、 配套厂家技术人员以及各方质检人员、 各级技术管理者、 相关研发财务经费控制人员等 对项目的需求分析, 构建船厂机器人的增强需求 分析创造主体集 A2, 如图4所示. 图4 增强的船厂机器人主体需求模型 F i g .

4 E n h a n c e dm a i nr e q u i r e m e n tm o d e l f o r s h i p y a r dr o b o t s 图4中, 在属性方面, 与传统船厂机器人主体 需求模型( 图3) 的对比改进在于, 除增强了创造 主体集属性、 信息汇总集属性、 基层信息集属性 外, 还增加了一线信息集属性. 其中Ⅰ为增强的创 造主体集属性, 主要体现增强的创造主体集 A2;

Ⅱ为增强的信息汇总集属性, 主要体现增强的创 造用户集B2 和增强的创造研发集 C 2;

Ⅲ为增强 的基层信息集属性, 主要体现船厂基本用户信息 来源的权重λ i;

Ⅳ为增加的一线信息集属性, 主要 体现船厂用户一线信息元素的权重η i , j.

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5 大连理工大学学报第5 8卷 根据其信息组织构成, 基本逻辑表示为 A2={ B2, C 2} ={ λ i i=1, 2, …,

1 1 } = { η i , j i=1, 2, …,

1 1, j=1, 2, …,

5 } B2={ λ i i=1, 2, …,

8 } = { η i , j i=1, 2, …, 8, j=1, 2, …,

5 } C 2={ λ i i=9,

1 0,

1 1 } = { η i , j i=9,

1 0,

1 1, j=1, 2, …,

5 } 图4中, 增强的创造用户集以厂内使用机器 人相关的人员为团体, 主要包括机器人生产的产 品完工质检人员、 直接对机器人操作的直接操作 人员、 辅助对机器人操作的辅助操作人员、 机器人 工位的上下游工位人员、 对机器人设备进行维护 保养的设备维护人员、 对机器人设备升级改造的 财算风险人员、 落实机器人升级改造的相关技术 管理人员. 增强的创造研发集由协作生产机器人 的机器人厂或船厂自主研发机器人两个研发团体 构成, 主要包括负责项目的总体设计人员、 负责机 器人功能分解和集成对接的子系统设计人员、 其 他相近行业的机器人 应用与研发的经验设计人 员. 特别的, 根据船厂的普遍工种特点, 完工质检 人员的子集中, 厂内质检、 船级质检、 船东质检、 工 人自检、 配套厂家自检等5项用户一线信息元素 是通用的. 此外, 财算风险人员中的采购预算、 研 发预算、 折旧预算、 工时预算、 风险分析, 以及技术 管理人员中的基层工长、 专业科长、 车间主任、 专 业总工、 总工程师等用户一线信息元素也是通用 的. 因此, 模型中固定上述元素. 同时, 总体设计人 员中的技术查新和规范要求分析、 技术指标的落 实、 研发项目的专利规避等元素, 以及经验设计人 员中的厂内、 外专家元素, 也是通用的. 上述机器 人升级改造的通用元素, 在船厂任何制造阶段都 一致, 因此模型中直接体现, 不再变更, 不确定的 元素, 在模型中以横线 ― 表示. 由上述分析可 见, 模型所包含的各类基础用户元素, 可以在目前 船厂内普遍机器人创新设计过程中通用. 2.