通用化系列化、組合化解讀

1、、什么是產品通用化對某些零件或部件的種類、規(guī)格，按照一定的標準加以精簡統(tǒng)一，使之能在類似產品中通用互換的技術措施。經過統(tǒng)一后，可通用于某些產品中的零件或部件，稱為“通用件”。所謂產品產品通用化是指同一類型不同規(guī)格或不同類型的產品和裝備中，用途相同、結構相近似的零部件，經過統(tǒng)一以后，可以彼此互換的標準化形式。顯然，通用化要以互換性為前提， 互換性有兩層含義，即尺寸互換性和功能互換性。功能互換性問題在設計中非常重要。例如所設計的柴油機，既可用于拖拉機，又可用于汽車、裝運機、推土機和挖掘機等。通用性越強，產品 的銷路就越廣，生產的機動性越大，對市場的適應性就越強。產品通用化就是盡量使同類產品不同規(guī)格

2、， 或者不同類產品的部分零部件的尺寸、 功能相同， 可以互換代替，使通用零部件的設計以及工藝設計、 工裝設計與制造的工作量都得到節(jié)約， 還能 簡化管理、縮短設計試制周期。二、產品通用化的必然性產品通用化是現(xiàn)代化大生產發(fā)展的客觀要求。隨著產品規(guī)格、品種日益繁多，生產和需求反映在品種規(guī)格上的矛盾日益突出，因此，將作用相同、尺寸接近的各種零部件和技術文件，經過 比較分析，合理歸并，使其統(tǒng)一，既在技術上是可行的，又在經濟上是合理的。產品通用化是提高社會生產效率的重要方向之一。它能夠減少生產重復現(xiàn)象，消除產品及其元件種類以及工藝型式的不適當?shù)亩鄻踊?。在通用化基礎上增加批量，是建立專業(yè)化生產的有效條件，對

3、采用先進設備、改善產品質量的更新速度，縮短掌握新技術的時間，增強市場競爭能力 起著積極作用。由于產品結構中盡量采用通用件，可以簡化產品設計、減少工藝準備的工作量， 從而使生產組織和生產計劃工作進一步完善。三、產品通用化的一般方法在對產品系列設計時， 要全面分析產品的基本系列及派生系列中零部件的個性與共性，從中找出具有共性的零部件，先把這些零部件作為通用件，以后根據(jù)情況有的還可以發(fā)展成為標準件。 如果對整個系列的產品中的零部件都經過認真的研究和選擇，能夠通用的都使之通用，這就叫全系列通用化。在單獨設計某一種產品時，也應盡量采用已有的通用件。新設計的零部件應充分考慮到使其 能為以后的新產品所采用，

4、逐步發(fā)展成為通用件。產品設計的通用化程度在某種意義上可用通用化系數(shù)來衡量：通用化系數(shù)=通用件件數(shù)（或品種數(shù)）/零件總件數(shù)（或品種總數(shù)）四、產品通用化的發(fā)展方向產品通用化的主要發(fā)展方向，一般是：1、在基礎產品的基礎上，使各種用途的機器系列通用化。2、在各種不同的機器中，最大限度地采用同一類型的零部件。3、設計含有一般元件的典型方案，即工藝過程典型化。通用化是一個綜合過程。在此過程中，對產品制造的各個環(huán)節(jié)都會發(fā)生深刻影響。通用化不僅會完善縱向的聯(lián)系，而且會完善橫向的聯(lián)系它可減少各部門的企業(yè)內所生產的同類部件、 零件和工具的型式尺寸的數(shù)量。因此，通用化工作只能綜合地進行，才能獲得最佳效果，而不能 將

5、這項工作局限在個別企業(yè)或一些企業(yè)范圍內。五、什么是產品系列化標準化的常用形式有簡化、統(tǒng)一化、通用化、系列化等。系列化是標準化的高級形式，是標準化高度發(fā)展的產物，是標準化走向成熟的標志；系列化 是使某一類產品系統(tǒng)的結構優(yōu)化、功能最佳的標準化形式。系列化通常指產品系列化，它通過對同一類產品發(fā)展規(guī)律的分析研究，經過全面的技術經濟比較，將產品的主要參數(shù)、型式、尺寸、 基本結構等作出合理的安排與計劃，以協(xié)調同類產品和配套產品之間的關系。系列化產品的基礎件通用性好，它能根據(jù)市場的動向和消費者的特殊要求，采用發(fā)展變型產品的經濟合理辦法， 機動靈活地發(fā)展新品種， 既能及時滿足市場的需要， 又可保持企業(yè)生產組織

6、 的穩(wěn)定，又能最大限度地節(jié)約設計力量，因此產品系列化是搞好產品設計的一項重要原則。企業(yè)必須按照產品系列化的要求進行設計，對沒有系列型譜的要逐步形成系列型譜，對已有系列型譜的應嚴格按照系列型譜進行設計，保證新產品按系列發(fā)展。六、產品系列化的工作內容產品系列化工作的內容一般可分為以下三個方面。1、制訂產品基本參數(shù)系列產品的基本參數(shù)是基本性能或基本技術特性的標志，是選擇或確定產品功能范圍、 規(guī)格、尺寸的基本依據(jù)。產品基本參數(shù)系列化是產品系列化的首先環(huán)節(jié)，也是編制系列型譜，進行系列設計的基礎。制訂基本參數(shù)系列的步驟是：1）選擇主參數(shù)的基本參數(shù)主參數(shù)是各項參數(shù)中起主要作用的參數(shù)。主參數(shù)的數(shù)目一般只選一個

7、，最多也只能選兩個。 選擇的原則是：應能反映產品的基本特性（如電動機的功率）；應是產品中穩(wěn)定的參數(shù)（如車床床身上工件回轉直徑）；應從使用出發(fā)，優(yōu)先選性能參數(shù)，其次選結構參數(shù)。2）確定主參數(shù)和基本參數(shù)的上下限。即確定系列的最大、最小值。這個數(shù)值范圍的確定，一般要經過近期和長遠的需要情況、生 產情況、質量水平、國內外同類產品的生產情況的分析、并盡量符合優(yōu)先數(shù)系列。3）確定參數(shù)系列主要是確定在上下限之間的參數(shù)如何分類、分級，整個系列安排多少檔，檔與檔之間選用怎樣的公比等。常見的數(shù)值系列分級有一般數(shù)值和優(yōu)先數(shù)系列。一般數(shù)值系列主要有以下幾種數(shù)列：a.等差數(shù)列等差數(shù)列是算術級數(shù)，而數(shù)列中任意相鄰兩項之差

8、是一常數(shù)，即：Nn?Nn?1=d式中：Nn為數(shù)列中第n項的值；d為級數(shù)公差。等差數(shù)列是最簡單的一種數(shù)值分級方法，適用于軸承、緊固件等，優(yōu)點是構成簡單，便于分 級，但主要缺點是相鄰兩項的相對差不均勻。x 100%相對差='；造成數(shù)值小的參數(shù)之間相對差反而大，數(shù)值大的參數(shù)之間相對差反而小的結果。因此對許多產品來說不符合客觀實際對產品參數(shù)分布規(guī)律的要求。b.階梯式等差數(shù)列為了克服上述的缺點，有時可把等差數(shù)列中各段的公差分成不同，例如：螺紋直徑系列：13612244880300各數(shù)值段公差：1 2 3 4 5階梯式等差數(shù)列可使數(shù)值大的參數(shù)之間差值增大，從而使整個系列保持適當?shù)拿芏?，但是階梯式等

9、差數(shù)列項差的變化是不連續(xù)的，分級之間出現(xiàn)跳躍式的劇增或劇減，不易把整個數(shù)列的變化規(guī)律控制在最佳狀況。c.幾何級數(shù)（等比級數(shù)）幾何級數(shù)的特點是任意相鄰二項之比為一常數(shù)，即:Nn=N1 或式中r為公比，N1為首項，Nn為第n項除了一般數(shù)值系列之外，另一類是優(yōu)先數(shù)列。由于各種產品的特點不同，不可能都按一個公 比形成系列，客觀上需要一種數(shù)列能按照十進的規(guī)律向兩端延伸，這便是十進幾何級數(shù)優(yōu)先數(shù)列。以M工為公比形成的等比數(shù)列:R5數(shù)系：以1國為公比形成的數(shù)系;R10數(shù)系：以''師*I-©為公比形成的數(shù)系；R20數(shù)系：以 西之L12為公比形成的數(shù)系；R40數(shù)系：以 領片L06為公比

10、形成的數(shù)系；以上稱為基本系列。R80數(shù)系：以 河 1而為公比形成的數(shù)系；它稱為補充系列，僅在參數(shù)分級很細、基本系列不能適應實際情況時，才可考慮采用。根據(jù) 規(guī)定，確定產品的參數(shù)系列時，必須最大限度地采用，這就是“優(yōu)先”的意義。2、編制產品系列型譜因為社會對產品的需要是多方面的，只是對參數(shù)分檔分級： 有時還不能滿足需要， 還要求同一規(guī)格的產品有不同的型式，以滿足不同的特殊要求。解決這個問題便是系列型譜的任務。系列型譜是對基本參數(shù)系列限定的產品進行型式規(guī)劃，把基型產品的與變型產品的關系以及品種發(fā)展的總趨勢用圖表反映出來，形成一個簡明的品種系統(tǒng)表。編制型譜是一件很復雜、很細致、又需要很慎重的工作，要以

11、大量的調查資料和科學的分析 預測為基礎，一經確定，輕易不宜改變。3、產品的系列設計1）首先在系列內選擇基型，基型應該是系列內最有代表性，規(guī)格適中，用量較大，生產較 普遍，結構較先進，經過長期生產和使用考驗，結構和性能都比較可靠，又有發(fā)展前途的型號。2）在充分考慮系列內產品之間以及變型產品之間的通用化的基礎上，對基型產品進行技術 設計或施工設計。3）向橫的方向擴展，設計全系列的各種規(guī)格，這時要充分利用結構典型化和零部件通用化等方法，擴大通用化程序或者對系列內產品的主要零部件確定幾種結構型式（叫做基礎件），在具體設計時，從這些基礎件中選擇合適的。4）向縱的方向擴展，設計變型系列或變型產品，變型與基

12、礎要最大限度地通用，盡量做到 只增加少數(shù)專用件，即可發(fā)展一個變型或變型系列。七、產品系列化的目的產品系列化的目的，是為了簡化產品品種和規(guī)格，盡可能滿足多方面的需要。產品系列化， 便于增加品種，擴大產量，降低成本。八、產品系列化的經濟意義實現(xiàn)產品系列化有重要的經濟意義：1、可以加速新產品的設計，發(fā)展新品種、提高產品質量，方便使用和維修，減少備品配件 的儲備量。2、合理簡化品種，擴大通用范圍，增加生產批量，有利于提高專業(yè)化程度。3、縮短產品工藝裝置的設計與制造的期限和費用。九、組合化概述組合化是按照標準化的原則，設計并制造出一系列通用性較強的單元，根據(jù)需要拼合成不同用途的物品的一種標準化的形式。組

13、合化是受積木式玩具的啟發(fā)而發(fā)展起來的，所以也有人稱它為“積木化”和“模塊化”。組合化的特征是通過統(tǒng)一化的單元組合為物體，這個物體又能重新拆裝， 組成新結構的物體， 而統(tǒng)一化單元則可以多次重復利用。建筑用磚，從“組合化”角度來看是最原始的組合件，活字印刷術是組合化的典型創(chuàng)造。文 字和數(shù)字符號也是表達語言和數(shù)量的組合單元。音樂中樂譜是選擇最佳音響的組合式系統(tǒng)等等。 可見組合化很早就已經被人們用來做為生產建設和生活交往的科學手段。十、組合化的理論基礎組合化是建立在系統(tǒng)的分解與組合的理論基礎上。把一個具有某種功能的產品看做是一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)又是可以分解的，可以分解為若干功能單元。由于某些功能單元，不

14、僅具備特定的 功能，而且與其它系統(tǒng)的某些功能單元可以通用，互換，于是這類功能單元，便可分離出來，以 標準單元或通用單元的形式獨立存在，這就是分解。為了滿足一定的要求，把若干個事先準備的標準單元，通用單元和個別的專用單元按照新系統(tǒng)的要求有機地結合起來，組成一個具有新功能的新系統(tǒng)，這就是組合。組合化的過程，既包括分解也包括組合，是分解與組合的統(tǒng)一。組合化又是建立則統(tǒng)一化成果多次重復利用的基礎上。組合化的優(yōu)越性和它的效益均取決于組合單元或零部件來構成物品的一種標準化形式。通過改變這些單元的聯(lián)接方法和空間組合，使之適用于各種變化了的條件和要求，創(chuàng)造出具有新功能的物品。十一、 組合化的主要內容無論在產品

15、設計，生產過程中以及產品的使用過程中都可以運用組合化的方法。但組合化的內容，主要的是特殊和設計標準單元和通用單元，這些單元又可稱做“組合元”。確定組合元的程序，大體是：先確定其應用范圍，然后劃分組合元，編排組合型譜（由一定 數(shù)量的組合元組成產品的各種可能形式），檢驗組合元是否能完成各種預定的組合，最后設計組合元件并制訂相應的標準。除確定必要的結構型式和尺寸規(guī)格系列化，拼接配合的統(tǒng)一化和組合單元的互換性是組合化的關鍵。此外，就是預先制造并儲存一定數(shù)量的標準組合元，根據(jù)需要組裝成不同用途的物品。例如，機械加工過程中使用的夾具，常常具有比較復雜的結構， 可 以看做是具有某種功能的系統(tǒng)，但這類系統(tǒng)不管

16、它如何復雜，都是可以分解的，都是由具備某些特定功能的零部件所組成的，整個系統(tǒng)的功能經過分解，不外是對工件起支承、定位、導向、壓縮等作用。由此，便可將夾具的 元件劃分為基礎件、支承件、定位件、導向件、壓緊件、緊固加等類型，每一類元件根據(jù)其作用 和使用范圍，又可設計成幾種結構型式，每種結構型式的元件又可形成不同的尺寸規(guī)格系列，并按一定的編號原則編號。這些統(tǒng)一化的夾具單元成批制造，分類保存，反復使用。十二、組合化在產品設計上的應用組合化在產品設計上的應用主要是組合設計系統(tǒng)，組合設計系統(tǒng)是在設計新產品或新零件時，不是將其全部組成部分和零件都重新設計，而是根據(jù)功能要求，盡量從貯存的標準件、通用件和其它可

17、繼承的結構和功能單元中選擇。既使重新設計的零件，也要盡量選用標準的結構要素，實現(xiàn)原有技術和新技術的反復組合，擴大標準化成果的重復作用。這是一種把組合化的原則運用于產品設計，能夠適應市場競爭，經濟地生產各種類型產品的新型設計系統(tǒng)。十三、組合化的作用1）依據(jù)對功能結構的分解而確定的單元能以較少的種類和規(guī)格組合成較多的制品，它能有 效的控制零部件（功能單元或結構單元）的多樣化，從而取得生產的經濟性。2）組合化開創(chuàng)了適應多種組裝條件的可能性，從而為實現(xiàn)既滿足多種要求又盡量少增加新 的產品型號這樣理想的生產方式奠定了基礎。3）按系列化原則設計的單元以及單元的分類系統(tǒng)為實行成組加工打下基礎，批量較大的標 準單元還可