先進(jìn)制造系統(tǒng)

1、先進(jìn)制造系統(tǒng)第 1 章 先進(jìn)制造系統(tǒng)總論第 2 章 先進(jìn)制造系統(tǒng)基本原理第 3 章 先進(jìn)制造模式 第 4 章 先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)第 5 章 先進(jìn)制造裝備及技術(shù) 第 6 章 先進(jìn)制造工藝技術(shù) 第 7 章 綠色設(shè)計(jì)與制造第 8 章 典型產(chǎn)品的制造系統(tǒng) 第 9 章 制造系統(tǒng)展望 第4章先先進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)4.1先進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)的的定義、內(nèi)容與與特點(diǎn)4.2計(jì)算機(jī)輔輔助X（CAX）4.3面向X的設(shè)計(jì)（DFX）4.4模塊化設(shè)設(shè)計(jì)（MD）4.5產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)管理（PDM）面向制造造的設(shè)計(jì)計(jì)（DesignFor Manufacturing，DFM）調(diào)在設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)程中中考慮可可加工性性和加工工的方便便性；面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（D

2、esignFor Assembly，DFA）在設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程中考考慮可裝裝配性、裝配的的方便性性和減少少裝配價(jià)價(jià)格；面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DesignFor Cost，DFC）在設(shè)計(jì)階階段綜合合考慮產(chǎn)產(chǎn)品的加加工制造造、裝配配、檢測(cè)測(cè)、維護(hù)護(hù)等多種種成本因因素，并并及時(shí)設(shè)設(shè)計(jì)修改改，降低低產(chǎn)品成成本。面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DesignFor Quality，DFQ）在在設(shè)計(jì)階階段進(jìn)行行質(zhì)量控控制，保保證產(chǎn)品品滿足顧顧客質(zhì)量量要求。面向環(huán)境境的設(shè)計(jì)計(jì)（DesignFor Environment，DFE）消消耗的資資源最少少，對(duì)環(huán)環(huán)境的污污染最少少，對(duì)操操作者的的危害最最低，產(chǎn)產(chǎn)品可以以回收利利用，節(jié)節(jié)約

3、資源源，保護(hù)護(hù)環(huán)境。DFE也稱(chēng)為生態(tài)化設(shè)設(shè)計(jì)ED。 4.3面向X的設(shè)計(jì)的的涵義4.3面向X的設(shè)計(jì)（DFX）4.3.1面向制造造的設(shè)計(jì)計(jì)（DFM）4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）4.3.1面向制造造的設(shè)計(jì)計(jì)（DFM）1.DFM的發(fā)展2.DFM的基本原原理3.產(chǎn)品可制制造性的的評(píng)價(jià)DFM是在20世紀(jì)80年代后期期先進(jìn)制制造設(shè)備備的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)無(wú)法得得到發(fā)揮揮時(shí)誕生生的。零件DFM重點(diǎn)考慮慮最小材材料費(fèi)用用和加工工工藝性性，而且且主要考考慮精加加工工序序。4.3.1面向制造造的設(shè)計(jì)計(jì)（DFM）1.DFM的發(fā)展DFM的主要原原

4、則有：簡(jiǎn)化零件件的形狀狀；盡量避免免切削加加工（因因?yàn)榍邢飨骷庸こ沙杀靖撸?；選用便于于加工的的材料；盡量設(shè)置置較大的的公差；采用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件與外外購(gòu)件；減少不必必要的精精度要求求。任務(wù)提出產(chǎn)品概念、產(chǎn)品計(jì)劃和設(shè)計(jì)目標(biāo)圖4-15 典型的DFM過(guò)程工程工具包 零件繪圖 零件目錄 裝配圖 過(guò)程設(shè)計(jì)優(yōu)化產(chǎn)品/工藝概念優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)確保產(chǎn)品/工藝一致性4.3.1面向制造造的設(shè)計(jì)計(jì)（DFM）2.DFM的基本原原理DFM包括的基基本內(nèi)容容與“制制造”的的定義有有關(guān)：狹義DFM主要是零零件的可加工性性評(píng)價(jià)。其其中的M（制造）是是指構(gòu)成成產(chǎn)品的的單個(gè)零零件的切切削、鑄鑄造、焊焊接、沖沖壓等加加工過(guò)程程。4

5、.3.1面向制造造的設(shè)計(jì)計(jì)（DFM）2.DFM的基本原原理廣義DFM既包括產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)，又包包括零件件結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)。前者被被稱(chēng)為面面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)DFA，后者被稱(chēng)稱(chēng)為面向向加工的的設(shè)計(jì)DFM（此處M應(yīng)為Machining）。廣義DFM包含下列列內(nèi)容：零件的可加工性性。部件和整整機(jī)的可裝拆性性。零部件加加工和裝裝配質(zhì)量量的可檢測(cè)性性。零部件和和整機(jī)性性能的可試驗(yàn)性性。零部件和和整機(jī)的的可維修性性。零部件及及材料的的可回收性性等。4.3.1面向制造造的設(shè)計(jì)計(jì)（DFM）表4-1 產(chǎn)品可制造性評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)內(nèi)容技術(shù)性裝配工藝性裝配自由度、模塊化結(jié)構(gòu)、多功能復(fù)合結(jié)構(gòu)、對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、自定心結(jié)構(gòu)

6、、定位與聯(lián)接、結(jié)構(gòu)與裝配匹配、利于裝配的輔助結(jié)構(gòu)零件標(biāo)準(zhǔn)化、裝配標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)工藝性熱處理性、鍛造性、焊接性、鑄造性、切削性、制造資源約束、模塊化結(jié)構(gòu)、多功能復(fù)合結(jié)構(gòu)、對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、功能與結(jié)構(gòu)匹配、結(jié)構(gòu)與加工方法匹配、結(jié)構(gòu)繼承性、結(jié)構(gòu)與批量匹配、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化加工可行性精度與功能匹配、精度與加工方法匹配、精度與粗糙度匹配、形位精度與尺寸精度匹配、材料與加工方法匹配、加工方法與批量匹配、材料與刀具匹配、工藝?yán)^承性、滿足裝夾定位基準(zhǔn)規(guī)則、裝夾穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)、易裝夾結(jié)構(gòu)材料標(biāo)準(zhǔn)化、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、輔助工具標(biāo)準(zhǔn)化、經(jīng)濟(jì)性成本材料成本、外協(xié)成本、加工成本（毛坯、熱處理、勞動(dòng)、機(jī)床、刀具、工裝成本）、裝配成本、

7、運(yùn)輸成本、倉(cāng)儲(chǔ)成本、管理成本時(shí)間加工時(shí)間、裝配時(shí)間、工裝準(zhǔn)備時(shí)間3.產(chǎn)品可制制造性的的評(píng)價(jià)4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）1.DFA的發(fā)展2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容3.基于準(zhǔn)則則的DFA裝配是將將零件結(jié)結(jié)合成完完整產(chǎn)品品的生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程，DFA的產(chǎn)生可可追溯至至20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)大大多數(shù)裝裝配任務(wù)務(wù)依靠手手工完成成，裝配配所耗的的時(shí)間約約占整個(gè)個(gè)生產(chǎn)周周期的50%。4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）1.DFA的發(fā)展圖4-17 可制造性設(shè)計(jì)指南的誤導(dǎo) a）單個(gè)功能零件 b）功能由多個(gè)零件實(shí)現(xiàn)a） b） (1)產(chǎn)品裝配配模型的的信息描描述(2)產(chǎn)品的可可裝配性性分析(3)產(chǎn)品的可可裝配性性

8、評(píng)價(jià)(4)產(chǎn)品的可可裝配性性再設(shè)計(jì)計(jì)4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容信息組成成包括六個(gè)個(gè)方面（圖4-18）管理信息息是與產(chǎn)品品及其零零部件管管理相關(guān)關(guān)的信息息。幾何信息息是與產(chǎn)品品的幾何何實(shí)體構(gòu)構(gòu)造相關(guān)關(guān)的信息息。拓?fù)湫畔⑾▋深?lèi)類(lèi)：層次次結(jié)構(gòu)與與幾何配配合約束束。2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）(1)產(chǎn)品裝配配模型的的信息描描述工程語(yǔ)義義信息反映工程程師的設(shè)設(shè)計(jì)及制制造意圖圖。裝配工藝藝信息是與產(chǎn)品品裝/拆工藝過(guò)過(guò)程及其其具體操操作相關(guān)關(guān)的信息息，包括括各裝配配元件的的裝配順順序、裝裝配路徑徑及裝配配工具的的介入、操作和和退出等等信息

9、。裝配資源源信息主要是裝裝配系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備的的組成與與控制參參數(shù)。產(chǎn)品裝配模型圖4-18 產(chǎn)品裝配模型的信息組成幾何信息管理信息拓?fù)湫畔⒐こ陶Z(yǔ)義信息裝配工藝信息裝配資源信息4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容(1)產(chǎn)品裝配配模型的的信息描描述基于圖形形的表示示方法如圖4-19所示，以以節(jié)點(diǎn)表表示產(chǎn)品品裝配系系統(tǒng)中的的各種實(shí)實(shí)體，以以有向線線弧表示示實(shí)體與與實(shí)體的的裝配關(guān)關(guān)系。其其優(yōu)點(diǎn)是是直觀、容易理理解；缺缺點(diǎn)是裝裝配信息息描述不不完整，難以表表達(dá)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)存在多多類(lèi)型、多層次次的相互互關(guān)系。4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容(1)產(chǎn)品裝配配模型的的信

10、息描描述圖4-19 基于圖形的表示方式1箱體 2輪 3螺栓 4箱蓋 5軸 6套3214561314256基于關(guān)系系數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的表示示方法采用關(guān)系系數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)存儲(chǔ)，可以方方便地實(shí)實(shí)現(xiàn)裝配配系統(tǒng)實(shí)實(shí)體及其其關(guān)系等等信息的的組織和和維護(hù)，但表達(dá)達(dá)實(shí)體及及其關(guān)系系的語(yǔ)義義困難。面向?qū)ο笙蟮谋硎臼痉椒`活自然然地模擬擬現(xiàn)實(shí)的的裝配工工況，減減少語(yǔ)義義斷層。1)確定產(chǎn)品品可裝配配性類(lèi)別別產(chǎn)品有三三種基本本的裝配配方法：手工裝裝配；專(zhuān)專(zhuān)用機(jī)械械（自動(dòng)動(dòng)化）裝裝配；程程序控制制機(jī)械（包括機(jī)機(jī)器人）裝配，還有三三者的混混合。4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）(2)產(chǎn)品可裝裝配性分分析的四項(xiàng)基基本任務(wù)務(wù)2.DFA

11、的主要內(nèi)內(nèi)容2)確定產(chǎn)品品可裝配配性分析析方法實(shí)驗(yàn)的的方法統(tǒng)計(jì)計(jì)的方法法建模的的方法3)分析影響響產(chǎn)品的的可裝配配性的各各種因素素4)考察各因因素之間間的相互互作用和和相互關(guān)關(guān)系圖4-20 廣義設(shè)計(jì)中的可裝配性影響因素（外因）產(chǎn)品產(chǎn)品種類(lèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)零部件裝配工藝裝配策略裝配結(jié)構(gòu)工藝過(guò)程產(chǎn)品可裝配性裝配系統(tǒng)系統(tǒng)種類(lèi)系統(tǒng)配置系統(tǒng)元件（外因）（內(nèi)因）4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）T4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）表4-2 產(chǎn)品可裝配性評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)內(nèi)容技術(shù)性進(jìn)給性能（套疊、纏結(jié)）；元件抓?。ǔ叽?、重量、對(duì)稱(chēng)性等）；位置可達(dá)（倒角、圓角，裝拆順序）；定位可靠（自定位、預(yù)定位）；檢測(cè)可

12、及工具利用（操作空間）；聯(lián)接方法（插裝、鉚接、焊接、膠接等）；合成方向（多向、單向、垂直向下）；位姿調(diào)整（裝拆便利、穩(wěn)定性）經(jīng)濟(jì)性裝配效率（生產(chǎn)綱領(lǐng)、作業(yè)方式）；資源利用（設(shè)備、工具、人力）；精度保證（公差分布、質(zhì)量控制）；標(biāo)準(zhǔn)化（標(biāo)準(zhǔn)件比例、零件類(lèi)數(shù)）；材料消耗社會(huì)性可拆卸（結(jié)構(gòu)、操作、順序）；可再用（零件、子裝配）；可回收（材料再用）；環(huán)保（裝配、拆卸、報(bào)廢）(3)產(chǎn)品可裝裝配性評(píng)評(píng)價(jià)1)可裝配性性評(píng)價(jià)的的三方面面內(nèi)容2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容2)可裝裝配性評(píng)評(píng)價(jià)方法法：定性評(píng)價(jià)價(jià)定量評(píng)價(jià)價(jià)4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）圖4-21 技術(shù)上不可行的裝配2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容通過(guò)產(chǎn)品品的可

13、裝裝配性再再設(shè)計(jì)，改善產(chǎn)產(chǎn)品的可可裝配性性。再再設(shè)計(jì)建建議，即即系統(tǒng)根根據(jù)可裝裝配性分分析和評(píng)評(píng)價(jià)，給給出再設(shè)設(shè)計(jì)建議議，以改改進(jìn)產(chǎn)品品的可裝裝配性。再設(shè)計(jì)計(jì)工具，在系統(tǒng)統(tǒng)支持下下，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)產(chǎn)品裝裝配設(shè)計(jì)計(jì)的改進(jìn)進(jìn)、補(bǔ)充充和完善善，如改改變?cè)O(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)、改變裝裝配條件件、改變變裝配結(jié)結(jié)構(gòu)等。4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）(4)產(chǎn)品可裝裝配性再再設(shè)計(jì)2.DFA的主要內(nèi)內(nèi)容(1)DFA的常用準(zhǔn)準(zhǔn)則3.基于準(zhǔn)則則的DFA所使用的的零件數(shù)數(shù)最少。產(chǎn)品所有有零件的的裝配方方向最少少。所有有零件應(yīng)應(yīng)盡量在在同一個(gè)個(gè)方向進(jìn)進(jìn)行裝配配，以便便保證效效率和質(zhì)質(zhì)量。盡量采用用模塊化化設(shè)計(jì)。盡量減少少裝配工工作

14、面。盡量減少少使用緊緊固件。裝配盡量量在外部部進(jìn)行，以便于于觀察和和裝配的的便利。盡量使使零件易易于識(shí)別別。須避免免設(shè)計(jì)的的零件相相互干涉涉、纏結(jié)結(jié)，優(yōu)化化零件的的抓取。裝配在在一起的的零件應(yīng)應(yīng)有互鎖鎖特征。如設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)增加加一些凸凸凹特征征，以便便使零件件保持原原位。使零件件易于配配合。如如采用增增加導(dǎo)角角、引導(dǎo)導(dǎo)面等措措施引入入柔性環(huán)環(huán)境。4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）圖4-22 原始設(shè)計(jì)的油缸1左端蓋 2缸筒 3密封圈 4螺栓 5螺母 6活塞 7密封圈 8墊環(huán) 9活塞桿 10密封圈 11右端蓋 12螺母1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 10 11 124.3.2面向裝配配的設(shè)

15、計(jì)計(jì)（DFA）(2)案例：基基于準(zhǔn)則則的DFA在油缸設(shè)設(shè)計(jì)中的的應(yīng)用3.基于準(zhǔn)則則的DFA1 2 3 4 5 6 7 8圖4-18 DFA再設(shè)計(jì)后的油缸 1密封圈 2活塞桿 3缸筒 4端蓋 5密封墊 6墊圈 7密封圈 8螺釘4.3.2面向裝配配的設(shè)計(jì)計(jì)（DFA）(2)案例：基基于準(zhǔn)則則的DFA在油缸設(shè)設(shè)計(jì)中的的應(yīng)用3.基于準(zhǔn)則則的DFA4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）1.DFC的發(fā)展2.DFC系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題題3.案例：DFC系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)1.DFC的發(fā)展通常產(chǎn)品品設(shè)計(jì)費(fèi)費(fèi)用只占占產(chǎn)品總總成本的的5%10%，卻決定定了產(chǎn)品品成本的的70%80%。設(shè)計(jì)不不合理所所引起的的產(chǎn)品性性能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性

16、方方面的先先天不足足是生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程中中質(zhì)量和和成本控控制措施施所無(wú)法法挽回的的。4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）基于回歸歸分析的的產(chǎn)品成成本估計(jì)計(jì)通過(guò)對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品描述述，比較較公司以以前生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)的相相似訂單單，建立立產(chǎn)品成成本模型型，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)快速成成本估算算。產(chǎn)品成本本建模試圖通過(guò)過(guò)建立產(chǎn)產(chǎn)品的成成本模型型，在設(shè)設(shè)計(jì)階段段實(shí)現(xiàn)產(chǎn)產(chǎn)品制造造成本的的估算?；趦r(jià)值值工程的的產(chǎn)品成成本分析析在產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)階段段，運(yùn)用用價(jià)值工工程的分分析方法法，通過(guò)過(guò)選擇新新穎設(shè)計(jì)計(jì)概念和和優(yōu)化工工藝過(guò)程程達(dá)到降降低產(chǎn)品品成本的的目的。2.DFC系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題題(1)包含成本本信息的的數(shù)字化化產(chǎn)品建建模方法法建立包含含

17、產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)、加加工、裝裝配、檢檢測(cè)等成成本預(yù)算算所需信信息的數(shù)數(shù)字化模模型是在在設(shè)計(jì)階階段進(jìn)行行產(chǎn)品成成本估算算的基礎(chǔ)礎(chǔ)。產(chǎn)品品數(shù)字化化模型分分兩個(gè)層層次：零件特征征模型它為零件件制造成成本估算算提供信信息；裝配特征征模型它為產(chǎn)品品裝配成成本估算算提供信信息。4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）圖4-24 產(chǎn)品成本信息模型產(chǎn)品模型產(chǎn)品零件制造加工資源使用成本工裝資源工裝準(zhǔn)備制造時(shí)間制造資源裝配資源制造方法制造工藝制造特征加工時(shí)間裝配方法裝配特征裝配工藝產(chǎn)品成本特征成本基本幾何形狀幾何模型零件成本檢測(cè)特征檢測(cè)成本產(chǎn)品BOM物料成本4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）優(yōu)化設(shè)設(shè)計(jì)方案案，用最最少

18、的零零件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)產(chǎn)品的的功能；優(yōu)化零件件尺寸和和工藝參參數(shù)，降降低零件件的加工工成本；尋找高成成本零件件的代用用品，降降低材料料成本；采用優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)降降低材料料用量；實(shí)現(xiàn)零零件標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化、部部件通用用化、產(chǎn)產(chǎn)品系列列化設(shè)計(jì)計(jì)；應(yīng)用DFM/DFA的分析、評(píng)價(jià)方方法，選選擇新的的設(shè)計(jì)概概念，改改進(jìn)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)；簡(jiǎn)化復(fù)復(fù)雜零部部件結(jié)構(gòu)構(gòu)，改善善零部件件的制造造和裝配配性能，降低加加工成本本和裝配配成本。4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）(2)面向成本本的產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)優(yōu)優(yōu)化方法法2.DFC系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題題(3)產(chǎn)品成本本估算產(chǎn)品裝配配成本估估算取決于零零部件的的裝配難難易程度度，而零零部件的的裝配

19、難難易程度度取決于于零部件件的裝配配特征。零件制造造成本估估算取決于零零件的材材料成本本和制造造成本。零件制制造成本本取決于于零件的的制造過(guò)過(guò)程。特征制造造成本估估算取決于特特征的制制造過(guò)程程。(4)零件的分分類(lèi)方法法及相似似度比較較方法應(yīng)用成組組技術(shù)將將組成產(chǎn)產(chǎn)品的零零件根據(jù)據(jù)其特征征進(jìn)行分分類(lèi)編碼碼。通過(guò)過(guò)基于特特征的零零件相似似度比較較，快速速?gòu)漠a(chǎn)品品數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中檢索索出與所所設(shè)計(jì)零零件相似似的零件件，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)同類(lèi)零零件的成成本類(lèi)比比。4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）2.DFC系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題題圖4-25 DFC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)Y產(chǎn)品裝配規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)裝配建模產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)裝配建

20、模產(chǎn)品裝配成本估算成本結(jié)果分析與評(píng)價(jià)DFA方法庫(kù)價(jià)值工程方法庫(kù)DFA方法庫(kù)成本信息模型存在相似零件？Y成本滿足要求？N檢索零件庫(kù)零件相似度比較產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)N零件特征建模零件DFM評(píng)價(jià)零件制造成本估算特征庫(kù)特征制造過(guò)程庫(kù)成本信息模型4.3.3面向成本本的設(shè)計(jì)計(jì)（DFC）4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）1.DFQ思想的產(chǎn)產(chǎn)生2.DFQ的基本概概念3.DFQ的工具1.DFQ思想的產(chǎn)產(chǎn)生傳統(tǒng)方法法是在生生產(chǎn)線上上布置大大量的檢檢測(cè)人員員，人們們認(rèn)為“質(zhì)量”是檢測(cè)出來(lái)的。后來(lái)人人們開(kāi)始始發(fā)展和和采用統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過(guò)程程控制(SPC)技術(shù)來(lái)控控制生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程，保證在在生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中獲獲得人們們期望的的質(zhì)量。于是觀

21、觀念轉(zhuǎn)變變?yōu)椤百|(zhì)質(zhì)量”是是生產(chǎn)出來(lái)的。隨著工業(yè)業(yè)生產(chǎn)的的發(fā)展研研究表明明，“質(zhì)質(zhì)量”首首先是設(shè)計(jì)出來(lái)的。4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）2.DFQ的基本概概念質(zhì)量分解解為兩類(lèi)類(lèi)：外部質(zhì)量量，指顧客客能感受受到的質(zhì)質(zhì)量，即即最終產(chǎn)產(chǎn)品體現(xiàn)現(xiàn)的特性性；內(nèi)部質(zhì)量量，指企業(yè)業(yè)內(nèi)部所所進(jìn)行的的一切生生產(chǎn)活動(dòng)動(dòng)的質(zhì)量量，如采采購(gòu)、設(shè)計(jì)計(jì)、生產(chǎn)產(chǎn)、裝配配等質(zhì)量量。圖4-26 實(shí)現(xiàn)DFQ的過(guò)程模型 a）串行設(shè)計(jì)的DFQ流程設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)管理設(shè)計(jì)信息設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)人員 生產(chǎn)要求a）概念分析方案設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）2.DFQ的基本概概念圖4-26實(shí)實(shí)現(xiàn)DFQ的的過(guò)程模模型b

22、）并行設(shè)設(shè)計(jì)的DFQ流流程c）每一設(shè)計(jì)計(jì)階段的的過(guò)程設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)管理設(shè)計(jì)信息設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)人員生產(chǎn)b）時(shí)間軸概念分析方案設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)要求c）質(zhì)量分解與合成質(zhì)量評(píng)價(jià)與決策確定質(zhì)量目標(biāo)4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）2.DFQ的基本概概念3.DFQ的工具(1)確定質(zhì)量量目標(biāo)的的工具QFDQFD的目標(biāo)是是確保以以顧客需需求來(lái)驅(qū)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品品的設(shè)計(jì)計(jì)和生產(chǎn)產(chǎn)，采用用矩陣圖圖解法，通過(guò)定定義“做做什么”和“如如何做”將顧客客要求逐逐步展開(kāi)開(kāi)，逐層層轉(zhuǎn)換為為設(shè)計(jì)要要求、零零件要求求、工藝藝要求和和生產(chǎn)要要求，形成圖4-27所示的分分解過(guò)程程。4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）產(chǎn)品總體設(shè)計(jì) 零件

23、設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì) 生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求 零部件要求 工藝要求圖4-27 質(zhì)量功能展開(kāi)示意圖設(shè)計(jì)要求零件要求工藝要求生產(chǎn)要求顧客要求設(shè)計(jì)要求零部件要求工藝要求4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）3.DFQ的工具(1)確定質(zhì)量量目標(biāo)的的工具QFDQFD的基本工工具是”質(zhì)量屋”(HOQ)。利用一系系列的相相互關(guān)聯(lián)聯(lián)的質(zhì)量量屋，可可以將顧顧客的需需求最終終轉(zhuǎn)移成成零件的的制造過(guò)過(guò)程。一一個(gè)產(chǎn)品品計(jì)劃階階段的質(zhì)質(zhì)量屋由由6個(gè)矩陣組組成（圖4-28）：反映顧客客要求的的列矩陣陣。反映產(chǎn)品品設(shè)計(jì)要要求的行行矩陣。屋頂是個(gè)個(gè)三角形形，表示示各個(gè)設(shè)設(shè)計(jì)要求求之間的的相互關(guān)關(guān)系。表示設(shè)設(shè)計(jì)要求求與顧客客要求之之間

24、的關(guān)關(guān)系矩陣陣。表示將將要開(kāi)發(fā)發(fā)的產(chǎn)品品的競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)能力的的市場(chǎng)評(píng)評(píng)估矩陣陣。矩陣陣中的數(shù)數(shù)據(jù)都是是相對(duì)于于每項(xiàng)顧顧客要求求的。表示技技術(shù)和成成本評(píng)估估矩陣，矩陣中中的數(shù)據(jù)據(jù)都是相相對(duì)于每每項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)要求的的。4.3.4面向質(zhì)量量的設(shè)計(jì)計(jì)（DFQ）(1)確定質(zhì)量量目標(biāo)的的工具QFD3.DFQ的工具圖4-28 質(zhì)量屋的組成目錄設(shè)計(jì)計(jì)與方法法學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)通過(guò)系統(tǒng)統(tǒng)的、結(jié)結(jié)構(gòu)化的的設(shè)計(jì)將將系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行功能能分解與與綜合，尋求最最佳設(shè)計(jì)計(jì)方案，但缺乏乏有效的的軟件支支持。響應(yīng)模型型法應(yīng)用統(tǒng)計(jì)計(jì)模型，通過(guò)對(duì)對(duì)設(shè)定的的設(shè)計(jì)參參數(shù)名義義值及其其偏差大大小，對(duì)對(duì)功能指指標(biāo)的響響應(yīng)及產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量指標(biāo)的的精確分分析來(lái)選選擇方案案。適應(yīng)性分分析預(yù)測(cè)零部部件在生生產(chǎn)、裝裝配過(guò)程程的風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)、質(zhì)量量成本影影響，在在設(shè)計(jì)階階段及早早發(fā)現(xiàn)解解決潛在在的加工工能力問(wèn)問(wèn)題，使使設(shè)計(jì)方方案切實(shí)實(shí)可行。三次設(shè)計(jì)計(jì)法又稱(chēng)穩(wěn)健健設(shè)計(jì)法法。應(yīng)用用正交表表來(lái)安排排試驗(yàn)方方案，通通過(guò)誤差差因素模模擬各種種干擾。失效模式式和效應(yīng)應(yīng)分析(FMEA)通過(guò)對(duì)系系統(tǒng)各組組成單元元潛在的的各種失失效模式式及對(duì)系系統(tǒng)功能能的影響響與產(chǎn)生生后果的的嚴(yán)重程程度進(jìn)行行分析。故