對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討ppt課件

1、對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的 討論 徐信志 2021-2.一、快速設(shè)計(jì)技術(shù)1、快速設(shè)計(jì)技術(shù) 快速設(shè)計(jì)(Rapid Design :RD)也稱快速呼應(yīng)設(shè)計(jì)(Rapid Response Design : RRD)、矯捷設(shè)計(jì)(Agile Design)。目前國際上針對快速設(shè)計(jì)的并行設(shè)計(jì)技術(shù)、快速原型技術(shù)、系列化模塊化技術(shù)和虛擬制造技術(shù)等開展較為迅速。 產(chǎn)品多樣化、瞬變性 21世紀(jì)更加個(gè)性化的市場趨勢 產(chǎn)品投放市場的時(shí)間 .目的：縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，以及提高企業(yè)對市場的快速呼應(yīng)才干。運(yùn)用：現(xiàn)代規(guī)范化前沿“模塊化研討報(bào)告 20世紀(jì)末美國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的復(fù)興、日本產(chǎn)業(yè)停滯等景象，大部分都可

2、以從這個(gè)角度來解釋。他們又以為，“在信息技術(shù)革命的背景下，產(chǎn)業(yè)構(gòu)造正在發(fā)生根本性的變化，經(jīng)濟(jì)學(xué)和運(yùn)營學(xué)領(lǐng)域里找到了更深層次的緣由模塊化，是模塊化推進(jìn)了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)生了構(gòu)造性變化。.電腦產(chǎn)業(yè)開展到今天這樣的產(chǎn)業(yè)集群，其根源在于電腦設(shè)計(jì)的模塊化。廣泛采用模塊設(shè)計(jì)的方法，戲劇性地提高了創(chuàng)新的速度。根據(jù)產(chǎn)品架構(gòu)實(shí)際(模塊化是一種產(chǎn)品架構(gòu)方式)尋求構(gòu)筑新的企業(yè)制勝方式。電腦產(chǎn)品由整體(一體化)架構(gòu)轉(zhuǎn)向模塊化架構(gòu)。這個(gè)模塊化架構(gòu)一經(jīng)出現(xiàn)，便推進(jìn)著美國信息產(chǎn)業(yè)快速繼續(xù)增長并且構(gòu)成了較為合理的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造。 模塊化設(shè)計(jì)方法曾經(jīng)在機(jī)械如數(shù)控機(jī)床、模具、減速箱、工業(yè)汽輪機(jī)和電工電子如微機(jī)、通訊設(shè)備、電動(dòng)控制儀表以及船舶

3、、建筑、電力、武器配備如方艙、雷達(dá)、航空電子設(shè)備等行業(yè)中得到廣泛運(yùn)用 。 .美國參數(shù)技術(shù)公司PTC：產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的全球領(lǐng)先者PTC，成立于1985年，總部設(shè)在美國馬薩諸塞(麻省)的沃爾瑟姆 。今天，有50,000多家客戶運(yùn)用PTC的產(chǎn)品開發(fā)、內(nèi)容管理和動(dòng)態(tài)出版處理方案。被公以為是協(xié)助離散型制造商優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)績效的全球領(lǐng)先者。中國兵器配備研討院 經(jīng)過引進(jìn)和運(yùn)用PTC 公司的產(chǎn)品開發(fā)體系，利用PTC產(chǎn)品開發(fā)體系的公用工具，靈敏地實(shí)現(xiàn)自頂向下的配備新產(chǎn)品模塊化、系列化設(shè)計(jì)任務(wù)。三一重工攜手PTC公司CAX/PDM工程啟動(dòng) 以實(shí)現(xiàn)集團(tuán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、聯(lián)手PTC強(qiáng)強(qiáng)協(xié)作打造重工行業(yè)標(biāo)志性企業(yè)。.2、機(jī)械產(chǎn)品快

4、速設(shè)計(jì)的內(nèi)容快速設(shè)計(jì)從內(nèi)容上包含以下幾個(gè)方面： 機(jī)械產(chǎn)品族構(gòu)造規(guī)劃利用模塊化設(shè)計(jì)方法對產(chǎn)品的構(gòu)造變形及規(guī)格系列進(jìn)展規(guī)劃，建立系列化的產(chǎn)品族構(gòu)造； 四大產(chǎn)品系列及多種規(guī)格系列產(chǎn)品 產(chǎn)品系統(tǒng)配置表、系統(tǒng)構(gòu)造圖構(gòu)造模塊系統(tǒng)并利用參數(shù)化、變量化方法建立產(chǎn)品庫、?？鞄?； CP、 HP 、AD、COT、DEV.利用知識化方法建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)對象及其設(shè)計(jì)過程知識庫。 規(guī)范件庫 外購件庫 特征庫 管路庫 管線庫 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的快速生成根據(jù)用戶需求，利用知識化方法和變量化方法，匹配并定制特定產(chǎn)品所需模塊；經(jīng)過模塊綜合，生成滿足用戶需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的快速評價(jià)與仿真對產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)展裝配、運(yùn)動(dòng)

5、仿真和動(dòng)、靜態(tài)性能分析，評價(jià)方案的可行性及設(shè)計(jì)需求滿足程度；對產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)展優(yōu)化并對影響產(chǎn)品性能的薄弱模塊環(huán)節(jié)進(jìn)展修正。 .3、機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架模型基于快速設(shè)計(jì)技術(shù)原理研討，可建立機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)框架體系。該體系分為方法層，工具層與運(yùn)用層。 機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)的技術(shù)構(gòu)成模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)中心和根底技術(shù) 包括模塊化產(chǎn)品族規(guī)劃、模塊化 產(chǎn)品數(shù)據(jù)建模和管理、模塊化產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、方案評價(jià)技術(shù)等；智能化設(shè)計(jì)技術(shù) 提高速度和質(zhì)量的重要手段 包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)閱歷和知識的采 集、整理、表達(dá)、建模以及基于知識的推理求解技術(shù)等；各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)快速設(shè)計(jì)的重要工具 包括各種 CAD、SolidWorks工具。 .

6、 快速設(shè)計(jì)軟件工具系統(tǒng)的構(gòu)成 現(xiàn)有的、開展成熟的方法和工具，設(shè)計(jì)開發(fā)面向詳細(xì)運(yùn)用、處理詳細(xì)設(shè)計(jì)問題的計(jì)算 機(jī)軟件系統(tǒng)。 快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成平臺(tái)作用表達(dá)在兩個(gè)方面將快速設(shè)計(jì)使能工具集和各種支撐工具有機(jī)集成在一致的框架內(nèi)，使之可以為詳細(xì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)義務(wù)提供快速設(shè)計(jì)支持；提供對并行協(xié)同設(shè)計(jì)方式的支持，使各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之間可以進(jìn)展有效的分工與協(xié)作。 .二、產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)1、電子設(shè)備模塊化及規(guī)范化模塊是具有相對獨(dú)立功能和通用接口的單元實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備模塊化的根底 以“電路為先導(dǎo)，構(gòu)造為先行的方式組裝出定制的產(chǎn)品 電路模塊 功能差別 多變要素 受限制 構(gòu)造模塊 電路的載體 變化要素少，尺寸互換性 工藝、工裝

7、通用化 縮短產(chǎn)品制造周期和降低本錢 結(jié)論：構(gòu)造模塊可以獨(dú)立先行，以構(gòu)造模塊去制約電路模塊；沒有模塊化、規(guī)范化就沒有大規(guī)模定制。.電子設(shè)備模塊化的開展 模數(shù)數(shù)列將元器件、零部件、整機(jī)的外形及其間組裝關(guān)系，置于一個(gè)兩維或三維的坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中來思索，即各種元器件、零部件定位于坐標(biāo)網(wǎng)格的固定點(diǎn)上，并且它們的外形尺寸占有整數(shù)倍的網(wǎng)格格距。如將格距稱之為“模數(shù)，那么元器件、零部件的尺寸及其安裝間距應(yīng)是模數(shù)的倍數(shù)。處理模塊化產(chǎn)品構(gòu)造的互換、兼容和空間損失最小等問題的有效方法數(shù)系 0.5mm、2.5mm、25mm三種格距重要接口 外接口 房屋建筑與房間設(shè)備，如：門、電梯、地面等； 包裝和運(yùn)輸，如：汽車、船舶和

8、空運(yùn)的托盤和集裝箱； 各類設(shè)備的集成，如：開關(guān)和傳動(dòng)設(shè)備、電源、工業(yè)過程設(shè)備。 . 內(nèi)接口 印制電路板，銜接器和機(jī)電元件； 半導(dǎo)體元件； 電纜和布線； 功能單元，如AC/DC轉(zhuǎn)換器，丈量、控制功能單元和熔斷器等。 電子設(shè)備典型構(gòu)造各類不同的模塊化典型構(gòu)造方式的出現(xiàn) 如：電子設(shè)備殼體逐漸構(gòu)成了盒、箱、柜包括屏、臺(tái)四大類型根本構(gòu)造方式，逐漸構(gòu)成了一些典型構(gòu)造。具有普遍意義的構(gòu)造方式有： 1嵌套式層次構(gòu)造內(nèi)插式構(gòu)造：主要是指由IEC297和IEC917系列規(guī)范所規(guī)定的方式，它是一種插件插箱機(jī)柜系統(tǒng)。是目前規(guī)范化程度最高、也是運(yùn)用最廣的一種模塊化構(gòu)造方式。 2外插式構(gòu)造：其根本單元是盒式插件模塊，將具

9、有獨(dú)立功能的模塊，并列地直接從外部進(jìn)展機(jī)械和電氣互連，從而構(gòu)成一套新的安裝。 3層疊式構(gòu)造：由具有相對獨(dú)立功能的機(jī)箱模塊逐層疊裝而成，加上電氣互連就可構(gòu)成一套功能齊全的整機(jī)。 .4套裝式構(gòu)造：幾種模塊套裝于機(jī)箱模塊內(nèi)構(gòu)成整機(jī)，主要用于箱式的儀器。5裝架屏式構(gòu)造：將各種具有規(guī)定尺寸的功能模塊集裝于規(guī)范的安裝架上構(gòu)成電子設(shè)備。 6拼裝式構(gòu)造：將假設(shè)干種不同構(gòu)造方式的模塊，按規(guī)定的方式組裝成一臺(tái)整機(jī)。經(jīng)過巧妙的設(shè)計(jì)，幾種有限的模塊可組裝出多種形狀各異的安裝，如各種方式的控制臺(tái)。7單元組合式構(gòu)造：由假設(shè)干風(fēng)格一致、但構(gòu)造各異、有獨(dú)立功能的單元組合成成套安裝。 電子設(shè)備機(jī)械構(gòu)造規(guī)范體系整個(gè)規(guī)范體系由四大

10、部分組成，即：IEC917族模數(shù)尺寸數(shù)列規(guī)范；IEC297族19in機(jī)械構(gòu)造尺寸規(guī)范； 與設(shè)備環(huán)境特性有關(guān)的規(guī)范及其實(shí)驗(yàn)規(guī)范；其它與電子設(shè)備機(jī)械構(gòu)造有關(guān)的規(guī)范。.2、產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì) 系列化是對同一產(chǎn)品中的各組產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)展規(guī)范化的一種方式。針對這一目的采取的工程進(jìn)程是：經(jīng)過模塊化設(shè)計(jì)的研討，建立模塊分類及庫管理，確立模塊接口的特征匹配，使零部件模塊可以按照功能要?jiǎng)?wù)虛現(xiàn)通用化、組合化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化。產(chǎn)品系列化，普通可分為：制定產(chǎn)品參數(shù)系列、編制系列型譜和開展系列化設(shè)計(jì)。 系列設(shè)計(jì)的方法在系列內(nèi)選擇基型 KS-C200 最具代表性 規(guī)格適中 用量較大 構(gòu)造較先進(jìn) 運(yùn)用性能可靠 有開展出路基型

11、產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì) .向橫的方向擴(kuò)展在基型產(chǎn)品根底上擴(kuò)展外部的變型產(chǎn)品系列 KS-C300 KS-S200 KS-L200 KS-M100 集束型 星 型 直線型 獨(dú)立式 圖樣中表示的產(chǎn)品代號向縱的方向擴(kuò)展主要零部件可通用的幾種規(guī)格裝產(chǎn)品構(gòu)成一個(gè)族產(chǎn)品系列 變型系列或族產(chǎn)品系列 C12A0 C12C0 C12D0 C12A1 C12C1 C12D1 C12A2 C12C2 C12D2 .三、關(guān)于處理方案的建議 1、認(rèn)識公司產(chǎn)品的特點(diǎn)及現(xiàn)狀公司引進(jìn)國外技術(shù)，采用國際通行的工藝集成模塊系統(tǒng)，構(gòu)成了國產(chǎn)化的消費(fèi)次序和系列化多種類的規(guī)模。 系統(tǒng)消化吸收 單元模塊創(chuàng)新 產(chǎn)品投入期、生長期電子設(shè)備更新?lián)Q代快，運(yùn)

12、用領(lǐng)域廣，功能、運(yùn)用場所的差別及用戶個(gè)性化和小批量的消費(fèi)需求。 產(chǎn)品多樣化 瞬變性 離散型產(chǎn)品 定制化 設(shè)計(jì)周期短日益增長的市場需求與產(chǎn)品設(shè)計(jì)才干的矛盾 公司 2021年的新目的 十一五方案工程 擴(kuò)展銷售 降低本錢 縮短周期.產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求從源頭抓起，打好根底 產(chǎn)品系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的思想和根底架構(gòu)還不明晰； 產(chǎn)品構(gòu)造與配置不系統(tǒng)，裝配圖繪制不規(guī)范 ，圖紙及BOM不完好； 圖樣編號不易識別，單元構(gòu)造工藝性、可靠性不強(qiáng)，信息共享程度低，圖紙重用性低。2、幾點(diǎn)建議 學(xué)習(xí)承繼產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)先進(jìn)閱歷及成果，認(rèn)清我們的優(yōu)勢和差距，明確當(dāng)前最迫切需求處理的問題。 設(shè)計(jì)人員需求不斷更新知識，轉(zhuǎn)變觀念 思想決議一切

13、不論他的產(chǎn)品是用什么精細(xì)技術(shù)加工出來的，它終究還是一幫人群策群力想出來的，。 想清楚了再做 大部分公司預(yù)算5%用于設(shè)計(jì)，但是70%產(chǎn)品本錢都是由設(shè)計(jì)產(chǎn)生的部分緣由是80%的質(zhì)量問題都是無意間被設(shè)計(jì)到產(chǎn)品之中去的。要留出30%40%的預(yù)算來檢測并修正產(chǎn)品真是馬后炮。. 多好才算夠好 6 西格瑪是我們追求的完美程度。 6 西格瑪管理哲學(xué)就是99%還不夠好。換句話說，要到達(dá)99.99966%的勝利率。 而我們?nèi)缃褚簿湍艿竭_(dá)2西格瑪多一點(diǎn)安打率大約在70%上下。 又好又快 設(shè)計(jì)進(jìn)度和設(shè)計(jì)質(zhì)量不是矛盾的 不注重質(zhì)量，只求進(jìn)度等于拔苗助長。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)系統(tǒng)不僅是一個(gè)設(shè)計(jì)運(yùn)用問題，而是代表著先進(jìn)的設(shè)計(jì)管理理念，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程再造 產(chǎn)品構(gòu)造與配置/編碼 軟件運(yùn)用/模板、BOM 系統(tǒng)化、模塊化、規(guī)范化、完好性 協(xié)同設(shè)計(jì)/流程整合/快速設(shè)計(jì) 選擇適宜的工程作為實(shí)施切入點(diǎn).模板、BOM測試 新開發(fā)工程積極參與