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1DFC工作流程

面向成本設計（DFC）的應用范圍很廣，它沒有固定的應用模式，而是作為一種先進的成本控制理念應用在各行各業(yè)的產(chǎn)品設計中。在機電產(chǎn)品的概念設計階段，應用面向成本設計（DFC）理念和技術進行產(chǎn)品設計的具體流程涵蓋產(chǎn)品功能要求，產(chǎn)品技術規(guī)范、價值工程方法庫、四大系統(tǒng)中的設計特征參數(shù)、成本估算方法庫等。

2基于全生命周期的機電產(chǎn)品成本

全生命周期成本不僅包括產(chǎn)品前期的設計成本、制造與銷售成本、投入使用后的成本，還包括后期的維修成本和回收再利用成本。機電產(chǎn)品由于具有較為繁雜的零部件和復雜多樣的實體結構，在全生命周期中的設計、銷售、制造、使用以及后期維修回收等方面的成本因素也比較復雜多樣，基于全生命周期的機電產(chǎn)品的成本包括開發(fā)設計成本、制造成本、管理成本、銷售成本、報廢回收成本、使用維護成本等。

3DFC特征獲取

機電產(chǎn)品的概念設計階段可以根據(jù)其動力系統(tǒng)、操控系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)以及傳動系統(tǒng)獲取機電產(chǎn)品的設計特征參數(shù)。如內(nèi)燃機動力系統(tǒng)中的相關特征參數(shù)包括內(nèi)燃機的容量及類型等，液壓馬達動力系統(tǒng)中的相關特征參數(shù)包括機械效率、實際流量及排量、最大負載轉(zhuǎn)矩等，氣動馬達動力系統(tǒng)中的相關特征參數(shù)包括額定功率及轉(zhuǎn)速、馬達類型、工作壓力等，電動機動力系統(tǒng)中的相關特征參數(shù)包括額定電壓與轉(zhuǎn)速、電動機功率及種類等。通過不同的傳動系統(tǒng)（如電力傳動、機械傳動、流體傳動、磁力傳動等），確定產(chǎn)品設計特征的重要傳動參數(shù)，如傳動精度、傳動效率以及傳動比等。在確定機電產(chǎn)品執(zhí)行系統(tǒng)相關參數(shù)時，應該首先確定運動方案，結合實際產(chǎn)品選擇適宜的機構類型（如凸輪機構、螺旋機構、平面連桿機構、棘輪機構、齒輪機構、槽輪機構等）和機構組合，根據(jù)繪制的運動循環(huán)圖進行產(chǎn)品相關的剛度以及強度計算等。

4DFC特征映射

在機電產(chǎn)品開發(fā)設計中的面向成本設計（DFC）的特征映射主要包括設計域（概念設計域是整個設計域的重點）和成本域，對應的關系如下圖所示。

5建立面向成本設計（DFC）的估算模型

全生命周期產(chǎn)品成本估算有很多種方法，下面對基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的全生命周期成本估算模型進行簡單的介紹。徑向基函數(shù)（RadialBasisFunction，簡稱RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡出現(xiàn)于上世紀80年代。它是一種包含輸入層、隱含層以及輸出層的靜態(tài)前饋網(wǎng)絡。在輸入層輸入的定義變量個數(shù)即為輸入節(jié)點，在隱含層的輸入節(jié)點沒有固定的模式，而是根據(jù)實際情況而定，輸出層的期望輸出個數(shù)即為輸出節(jié)點。RBF神經(jīng)網(wǎng)絡中隱含層與輸出層之間為線性轉(zhuǎn)換，而輸入層與隱含層之間為非線性轉(zhuǎn)換。這種方式很好地解決了陷入局部最小的問題。徑向基函數(shù)是一種非負非線性函數(shù)，是與中心徑向點呈現(xiàn)對稱衰減的局部分布函數(shù)。當X變量在基函數(shù)中心時，函數(shù)值最大。

6結語

通過機電產(chǎn)品開發(fā)設計中面向成本設計（DFC）的應用，對機電產(chǎn)品全生命周期各個階段的成本進行分析研究，獲取產(chǎn)品的特征參數(shù)，建立相關的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，是控制機電產(chǎn)品成本的一種有效途徑。在實際應用中，還應該針對獲取成本特征參數(shù)以及建立成本估算模型等方面進行深入的研究，以期更加有效地降低機電產(chǎn)品成本。

作者：張云龍單位：阜新礦業(yè)集團物資有限公司