對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討課件

對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討徐信志2008-2對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討1一、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)(RapidDesign:RD)也稱快速響應(yīng)設(shè)計(jì)(RapidResponseDesign:RRD)、敏捷設(shè)計(jì)(AgileDesign)。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)等發(fā)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

一、快速設(shè)計(jì)技術(shù)1、快速設(shè)計(jì)技術(shù)2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)對市場的快速響應(yīng)能力。應(yīng)用：現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化前沿——“模塊化”研究報(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)停滯等現(xiàn)象，大部分都可以從這個(gè)角度來解釋。他們又認(rèn)為，“在信息技術(shù)革命的背景下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生根本性的變化，經(jīng)濟(jì)學(xué)和經(jīng)營學(xué)領(lǐng)域里找到了更深層次的原因—模塊化，是模塊化推動了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性變化。

對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討課件3電腦產(chǎn)業(yè)發(fā)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。依據(jù)產(chǎn)品架構(gòu)理論(模塊化是一種產(chǎn)品架構(gòu)形式)尋求構(gòu)筑新的企業(yè)制勝模式。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)，便推動著美國信息產(chǎn)業(yè)快速持續(xù)增長并且形成了較為合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

模塊化設(shè)計(jì)方法已經(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)、通信設(shè)備、電動控制儀表以及船舶、建筑、電力、武器裝備如方艙、雷達(dá)、航空電子設(shè)備等行業(yè)中得到廣泛運(yùn)用。

電腦產(chǎn)業(yè)發(fā)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4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多家客戶使用PTC的產(chǎn)品開發(fā)、內(nèi)容管理和動態(tài)出版解決方案。被公認(rèn)為是幫助離散型制造商優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)績效的全球領(lǐng)先者。中國兵器裝備研究院

通過引進(jìn)和應(yīng)用PTC公司的產(chǎn)品開發(fā)體系，利用PTC產(chǎn)品開發(fā)體系的專用工具，靈活地實(shí)現(xiàn)自頂向下的裝備新產(chǎn)品模塊化、系列化設(shè)計(jì)工作。三一重工攜手PTC公司CAX/PDM項(xiàng)目啟動

以實(shí)現(xiàn)集團(tuán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、聯(lián)手PTC強(qiáng)強(qiáng)合作打造重工行業(yè)標(biāo)志性企業(yè)。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52、機(jī)械產(chǎn)品快速設(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：⑴機(jī)械產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)規(guī)劃利用模塊化設(shè)計(jì)方法對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變形及規(guī)格系列進(jìn)行規(guī)劃，建立系列化的產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)；

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)結(jié)構(gòu)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、?？鞄欤?/p>

CP、HP、AD、COT、DEV2、機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)的內(nèi)容6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。

標(biāo)準(zhǔn)件庫外購件庫特征庫管路庫管線庫⑵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；通過模塊綜合，生成滿足用戶需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。⑶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)行裝配、運(yùn)動仿真和動、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)行優(yōu)化并對影響產(chǎn)品性能的薄弱模塊環(huán)節(jié)進(jìn)行修改。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。73、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)原理研究，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，工具層與應(yīng)用層。⑴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)（核心和基礎(chǔ)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)經(jīng)驗(yàn)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。3、機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架模型8

⑵快速設(shè)計(jì)軟件工具系統(tǒng)的構(gòu)成現(xiàn)有的、發(fā)展成熟的方法和工具，設(shè)計(jì)開發(fā)面向具體應(yīng)用、解決具體設(shè)計(jì)問題的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。⑶快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成平臺（作用體現(xiàn)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)集成在統(tǒng)一的框架內(nèi)，使之能夠?yàn)榫唧w的產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)提供快速設(shè)計(jì)支持；提供對并行協(xié)同設(shè)計(jì)模式的支持，使各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之間能夠進(jìn)行有效的分工與合作。⑵快速設(shè)計(jì)軟件工具系統(tǒng)的構(gòu)成9二、產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)1、電子設(shè)備模塊化及標(biāo)準(zhǔn)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)備模塊化的基礎(chǔ)

以“電路為先導(dǎo)，結(jié)構(gòu)為先行”的模式組裝出定制的產(chǎn)品

電路模塊功能差異多變因素受限制結(jié)構(gòu)模塊電路的載體變化因素少，尺寸互換性工藝、工裝通用化縮短產(chǎn)品制造周期和降低成本結(jié)論：結(jié)構(gòu)模塊可以獨(dú)立先行，以結(jié)構(gòu)模塊去制約電路模塊；

沒有模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化就沒有大規(guī)模定制。二、產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)1、電子設(shè)備模塊化及標(biāo)準(zhǔn)化10電子設(shè)備模塊化的發(fā)展⑴模數(shù)數(shù)列將元器件、零部件、整機(jī)的形狀及其間組裝關(guān)系，置于一個(gè)兩維或三維的坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中來考慮，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)”，則元器件、零部件的尺寸及其安裝間距應(yīng)是模數(shù)的倍數(shù)。解決模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的互換、兼容和空間損失最小等問題的有效辦法數(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)施，如：門、電梯、地面等；—包裝和運(yùn)輸，如：汽車、船舶和空運(yùn)的托盤和集裝箱；—各類設(shè)備的集成，如：開關(guān)和傳動設(shè)備、電源、工業(yè)過程設(shè)備。

電子設(shè)備模塊化的發(fā)展11

內(nèi)接口—印制電路板，連接器和機(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，測量、控制功能單元和熔斷器等。⑵電子設(shè)備典型結(jié)構(gòu)各類不同的模塊化典型結(jié)構(gòu)模式的出現(xiàn)

如：電子設(shè)備殼體逐步形成了盒、箱、柜（包括屏）、臺四大類型基本結(jié)構(gòu)模式，逐步形成了一些典型結(jié)構(gòu)。具有普遍意義的結(jié)構(gòu)模式有：

1）嵌套式層次結(jié)構(gòu)（內(nèi)插式結(jié)構(gòu)）：主要是指由IEC297和IEC917系列標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的模式，它是一種插件——插箱——機(jī)柜系統(tǒng)。是目前標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、也是應(yīng)用最廣的一種模塊化結(jié)構(gòu)模式。

2）外插式結(jié)構(gòu)：其基本單元是盒式插件模塊，將具有獨(dú)立功能的模塊，并列地直接從外部進(jìn)行機(jī)械和電氣互連，從而構(gòu)成一套新的裝置。

3）層疊式結(jié)構(gòu)：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)。

內(nèi)接口124）套裝式結(jié)構(gòu)：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）式結(jié)構(gòu)：將各種具有規(guī)定尺寸的功能模塊集裝于標(biāo)準(zhǔn)的安裝架上構(gòu)成電子設(shè)備。

6）拼裝式結(jié)構(gòu)：將若干種不同結(jié)構(gòu)形式的模塊，按規(guī)定的模式組裝成一臺整機(jī)。通過巧妙的設(shè)計(jì)，幾種有限的模塊可組裝出多種形態(tài)各異的裝置，如各種形式的控制臺。

7）單元組合式結(jié)構(gòu)：由若干風(fēng)格統(tǒng)一、但結(jié)構(gòu)各異、有獨(dú)立功能的單元組合成成套裝置。⑶電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系

整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系由四大部分組成，即：

—IEC917族模數(shù)尺寸數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)；

—IEC297族（19in）機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)；

—與設(shè)備環(huán)境特性有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；

—其它與電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

4）套裝式結(jié)構(gòu)：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132、產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)⑴系列化是對同一產(chǎn)品中的各組產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的一種形式。針對這一目標(biāo)采取的項(xiàng)目進(jìn)程是：通過模塊化設(shè)計(jì)的研究，建立模塊分類及庫管理，確立模塊接口的特征匹配，使零部件模塊能夠按照功能要求實(shí)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，一般可分為：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)。⑵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)格適中用量較大結(jié)構(gòu)較先進(jìn)使用性能可靠有發(fā)展前途基型產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)

2、產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)14

向橫的方向擴(kuò)展（在基型產(chǎn)品基礎(chǔ)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)品形成一個(gè)族產(chǎn)品系列）

變型系列或族產(chǎn)品系列C12A0C12C0C12D0……C12A1C12C1C12D1……C12A2C12C2C12D2……┆┆┆┆┆┆

向橫的方向擴(kuò)展（在基型產(chǎn)品基礎(chǔ)上擴(kuò)展外部的變型產(chǎn)品系列）15三、關(guān)于解決方案的建議

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)，形成了國產(chǎn)化的生產(chǎn)秩序和系列化多品種的規(guī)模。

系統(tǒng)消化吸收單元模塊創(chuàng)新產(chǎn)品投入期、成長期電子設(shè)備更新?lián)Q代快，應(yīng)用領(lǐng)域廣，功能、使用場合的差異及用戶個(gè)性化和小批量的生產(chǎn)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)能力的矛盾

公司2008年的新目標(biāo)十一五計(jì)劃項(xiàng)目

擴(kuò)大銷售降低成本縮短周期三、關(guān)于解決方案的建議1、認(rèn)識公司產(chǎn)品的特點(diǎn)及現(xiàn)狀16產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需要從源頭抓起，打好基礎(chǔ)

產(chǎn)品系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的思想和基礎(chǔ)架構(gòu)還不明晰；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置不系統(tǒng)，裝配圖繪制不規(guī)范，圖紙及BOM不完整；圖樣編號不易識別，單元結(jié)構(gòu)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⑴學(xué)習(xí)繼承產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)及成果，認(rèn)清我們的優(yōu)勢和差距，明確當(dāng)前最迫切需要解決的問題…。⑵設(shè)計(jì)人員需要不斷更新知識，轉(zhuǎn)變觀念

思維決定一切

不管你的產(chǎn)品是用什么精密技術(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)品成本都是由設(shè)計(jì)產(chǎn)生的——部分原因是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?！舫?0%～40%的預(yù)算來檢測并修改產(chǎn)品——真是馬后炮。產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需要從源頭抓起，打好基礎(chǔ)17

多好才算夠好

6西格瑪是我們追求的完美水平。6西格瑪管理哲學(xué)就是99%還不夠好?！瓝Q句話說，要達(dá)到99.99966%的成功率。而我們現(xiàn)在也就能達(dá)到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。⑶

產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)系統(tǒng)不僅是一個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)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)品結(jié)構(gòu)與配置/編碼軟件應(yīng)用/模板、BOM系統(tǒng)化、模塊化、規(guī)范化、完整性協(xié)同設(shè)計(jì)/流程整合/快速設(shè)計(jì)⑷選擇合適的項(xiàng)目作為實(shí)施切入點(diǎn)多好才算夠好18模板、BOM測試新開發(fā)項(xiàng)目積極參與集思廣益持續(xù)改進(jìn)提出合理化建議⑸改變獨(dú)立、分散的設(shè)計(jì)模式，開展專業(yè)化設(shè)計(jì)、并行協(xié)同設(shè)計(jì)、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、穩(wěn)健性設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法的課題研究。⑹產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和產(chǎn)品改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化審查產(chǎn)品開發(fā)符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足系統(tǒng)性、完整性、規(guī)范性、可復(fù)制性等要求。產(chǎn)品模塊單元組成系統(tǒng)性電氣系統(tǒng)圖、氣動管路圖等圖樣及BOM的完整性總圖單元裝配圖部件裝配圖技術(shù)要求裝配工藝設(shè)備總精度檢驗(yàn)卡片(數(shù)據(jù)說話)模板、BOM測試新開發(fā)項(xiàng)目19

II20演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！21對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討徐信志2008-2對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討22一、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)(RapidDesign:RD)也稱快速響應(yīng)設(shè)計(jì)(RapidResponseDesign:RRD)、敏捷設(shè)計(jì)(AgileDesign)。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)等發(fā)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

一、快速設(shè)計(jì)技術(shù)1、快速設(shè)計(jì)技術(shù)23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)對市場的快速響應(yīng)能力。應(yīng)用：現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化前沿——“模塊化”研究報(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)停滯等現(xiàn)象，大部分都可以從這個(gè)角度來解釋。他們又認(rèn)為，“在信息技術(shù)革命的背景下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生根本性的變化，經(jīng)濟(jì)學(xué)和經(jīng)營學(xué)領(lǐng)域里找到了更深層次的原因—模塊化，是模塊化推動了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性變化。

對產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)的探討課件24電腦產(chǎn)業(yè)發(fā)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。依據(jù)產(chǎn)品架構(gòu)理論(模塊化是一種產(chǎn)品架構(gòu)形式)尋求構(gòu)筑新的企業(yè)制勝模式。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)，便推動著美國信息產(chǎn)業(yè)快速持續(xù)增長并且形成了較為合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

模塊化設(shè)計(jì)方法已經(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)、通信設(shè)備、電動控制儀表以及船舶、建筑、電力、武器裝備如方艙、雷達(dá)、航空電子設(shè)備等行業(yè)中得到廣泛運(yùn)用。

電腦產(chǎn)業(yè)發(fā)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25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多家客戶使用PTC的產(chǎn)品開發(fā)、內(nèi)容管理和動態(tài)出版解決方案。被公認(rèn)為是幫助離散型制造商優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)績效的全球領(lǐng)先者。中國兵器裝備研究院

通過引進(jìn)和應(yīng)用PTC公司的產(chǎn)品開發(fā)體系，利用PTC產(chǎn)品開發(fā)體系的專用工具，靈活地實(shí)現(xiàn)自頂向下的裝備新產(chǎn)品模塊化、系列化設(shè)計(jì)工作。三一重工攜手PTC公司CAX/PDM項(xiàng)目啟動

以實(shí)現(xiàn)集團(tuán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、聯(lián)手PTC強(qiáng)強(qiáng)合作打造重工行業(yè)標(biāo)志性企業(yè)。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262、機(jī)械產(chǎn)品快速設(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：⑴機(jī)械產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)規(guī)劃利用模塊化設(shè)計(jì)方法對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變形及規(guī)格系列進(jìn)行規(guī)劃，建立系列化的產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)；

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)結(jié)構(gòu)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、模快庫；

CP、HP、AD、COT、DEV2、機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)的內(nèi)容27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。

標(biāo)準(zhǔn)件庫外購件庫特征庫管路庫管線庫⑵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；通過模塊綜合，生成滿足用戶需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。⑶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)行裝配、運(yùn)動仿真和動、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)行優(yōu)化并對影響產(chǎn)品性能的薄弱模塊環(huán)節(jié)進(jìn)行修改。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。283、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)原理研究，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，工具層與應(yīng)用層。⑴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)（核心和基礎(chǔ)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)經(jīng)驗(yàn)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。3、機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架模型29

⑵快速設(shè)計(jì)軟件工具系統(tǒng)的構(gòu)成現(xiàn)有的、發(fā)展成熟的方法和工具，設(shè)計(jì)開發(fā)面向具體應(yīng)用、解決具體設(shè)計(jì)問題的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。⑶快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成平臺（作用體現(xiàn)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)集成在統(tǒng)一的框架內(nèi)，使之能夠?yàn)榫唧w的產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)提供快速設(shè)計(jì)支持；提供對并行協(xié)同設(shè)計(jì)模式的支持，使各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之間能夠進(jìn)行有效的分工與合作。⑵快速設(shè)計(jì)軟件工具系統(tǒng)的構(gòu)成30二、產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)1、電子設(shè)備模塊化及標(biāo)準(zhǔn)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)備模塊化的基礎(chǔ)

以“電路為先導(dǎo)，結(jié)構(gòu)為先行”的模式組裝出定制的產(chǎn)品

電路模塊功能差異多變因素受限制結(jié)構(gòu)模塊電路的載體變化因素少，尺寸互換性工藝、工裝通用化縮短產(chǎn)品制造周期和降低成本結(jié)論：結(jié)構(gòu)模塊可以獨(dú)立先行，以結(jié)構(gòu)模塊去制約電路模塊；

沒有模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化就沒有大規(guī)模定制。二、產(chǎn)品模塊化與系列化設(shè)計(jì)1、電子設(shè)備模塊化及標(biāo)準(zhǔn)化31電子設(shè)備模塊化的發(fā)展⑴模數(shù)數(shù)列將元器件、零部件、整機(jī)的形狀及其間組裝關(guān)系，置于一個(gè)兩維或三維的坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中來考慮，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)”，則元器件、零部件的尺寸及其安裝間距應(yīng)是模數(shù)的倍數(shù)。解決模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的互換、兼容和空間損失最小等問題的有效辦法數(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)施，如：門、電梯、地面等；—包裝和運(yùn)輸，如：汽車、船舶和空運(yùn)的托盤和集裝箱；—各類設(shè)備的集成，如：開關(guān)和傳動設(shè)備、電源、工業(yè)過程設(shè)備。

電子設(shè)備模塊化的發(fā)展32

內(nèi)接口—印制電路板，連接器和機(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，測量、控制功能單元和熔斷器等。⑵電子設(shè)備典型結(jié)構(gòu)各類不同的模塊化典型結(jié)構(gòu)模式的出現(xiàn)

如：電子設(shè)備殼體逐步形成了盒、箱、柜（包括屏）、臺四大類型基本結(jié)構(gòu)模式，逐步形成了一些典型結(jié)構(gòu)。具有普遍意義的結(jié)構(gòu)模式有：

1）嵌套式層次結(jié)構(gòu)（內(nèi)插式結(jié)構(gòu)）：主要是指由IEC297和IEC917系列標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的模式，它是一種插件——插箱——機(jī)柜系統(tǒng)。是目前標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、也是應(yīng)用最廣的一種模塊化結(jié)構(gòu)模式。

2）外插式結(jié)構(gòu)：其基本單元是盒式插件模塊，將具有獨(dú)立功能的模塊，并列地直接從外部進(jìn)行機(jī)械和電氣互連，從而構(gòu)成一套新的裝置。

3）層疊式結(jié)構(gòu)：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)。

內(nèi)接口334）套裝式結(jié)構(gòu)：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）式結(jié)構(gòu)：將各種具有規(guī)定尺寸的功能模塊集裝于標(biāo)準(zhǔn)的安裝架上構(gòu)成電子設(shè)備。

6）拼裝式結(jié)構(gòu)：將若干種不同結(jié)構(gòu)形式的模塊，按規(guī)定的模式組裝成一臺整機(jī)。通過巧妙的設(shè)計(jì)，幾種有限的模塊可組裝出多種形態(tài)各異的裝置，如各種形式的控制臺。

7）單元組合式結(jié)構(gòu)：由若干風(fēng)格統(tǒng)一、但結(jié)構(gòu)各異、有獨(dú)立功能的單元組合成成套裝置。⑶電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系

整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系由四大部分組成，即：

—IEC917族模數(shù)尺寸數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)；

—IEC297族（19in）機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)；

—與設(shè)備環(huán)境特性有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；

—其它與電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

4）套裝式結(jié)構(gòu)：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342、產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)⑴系列化是對同一產(chǎn)品中的各組產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的一種形式。針對這一目標(biāo)采取的項(xiàng)目進(jìn)程是：通過模塊化設(shè)計(jì)的研究，建立模塊分類及庫管理，確立模塊接口的特征匹配，使零部件模塊能夠按照功能要求實(shí)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，一般可分為：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)。⑵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)格適中用量較大結(jié)構(gòu)較先進(jìn)使用性能可靠有發(fā)展前途基型產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)

2、產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)35

向橫的方向擴(kuò)展（在基型產(chǎn)品基礎(chǔ)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)品形成一個(gè)族產(chǎn)品系列）

變型系列或族產(chǎn)品系列C12A0C12C0C12D0……C12A1C12C1C12D1……C12A2C12C2C12D2……┆┆┆┆┆┆

向橫的方向擴(kuò)展（在基型產(chǎn)品基礎(chǔ)上擴(kuò)展外部的變型產(chǎn)品系列）36三、關(guān)于解決方案的建議

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)，形成了國產(chǎn)化的生產(chǎn)秩序和系列化多品種的規(guī)模。

系統(tǒng)消化吸收單元模塊創(chuàng)新產(chǎn)品投入期、成長期電子設(shè)備更新?lián)Q代快，應(yīng)用領(lǐng)域廣，功能、使用場合的差異及用戶個(gè)性化和小批量的生產(chǎn)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)能力的矛盾

公司2008年的新目標(biāo)十