產品系統(tǒng)設計.ppt

1、產品系統(tǒng)設計,建立產品系統(tǒng)設計觀,（一）現代產品系統(tǒng)設計的建立： 非生命系統(tǒng) 自然系統(tǒng) 生命系統(tǒng) 物質世界系統(tǒng) 社會系統(tǒng) 人為系統(tǒng) 知識系統(tǒng) 產品系統(tǒng) 系統(tǒng)是由若干要素以一定結構形式聯結構成的具有某種功能的有機整體。,一、產品系統(tǒng)設計概論,產品系統(tǒng)是由若干相互聯系的要素構成、具有一定功能的集合體。,產品系統(tǒng),要素 結構 功能,有序性（各要素以矩陣、樹形或網絡結構組合） 整體性（各要素無法孤立存在） 穩(wěn)定性（各要素間性能的平衡）,部件 元件 構件 功能 形態(tài) 色彩,內部系統(tǒng),內部系統(tǒng)對外部環(huán)境系統(tǒng)的聯系與作用的能力。 與外部環(huán)境的物質、能量、信息的輸入與輸出。,產品實體 關聯項目,一、產品系統(tǒng)設

2、計概論,產品設計活動是實現產品系統(tǒng)的過程。這一過程是由相互作用、相互依賴的若干組成部分結合而成的具有特定作用、達到同一目的的有機整體，從而形成產品設計系統(tǒng)，其從屬于產品系統(tǒng)。,產品設計系統(tǒng)：(子系統(tǒng)） 工程、功能、材料、造型、 制造、需求、市場、質量、,產品系統(tǒng)（子系統(tǒng)）,系列化產品、關聯性產品、,產品環(huán)境系統(tǒng),產品系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、,整體性,整體性,產品系統(tǒng)（子系統(tǒng)）,整體性,開發(fā)、設計、制造、銷售、使用、處理,種 類,一、產品系統(tǒng)設計概論,一、產品系統(tǒng)設計概論,一、產品系統(tǒng)設計概論,一、產品系統(tǒng)設計概論,現代產品設計系統(tǒng)觀念的建立，其意義在于： 將改變產品設計的概念局限于單純的技能

3、和方法的認識； 將產品設計納入系統(tǒng)思維和系統(tǒng)操作的過程； 將產品設計從實物水平上升到系統(tǒng)水平，建立系統(tǒng)化、綜合化、整體化的 設計思維方法； 對產品設計系統(tǒng)觀念的建立，我們應基于以下認識： 產品從設計到生產、到商品化，直至隨著使用后的消亡，整個過程有如生 命周期系統(tǒng)，每一過程要素都要在同一目的的驅使下從屬于產品的循環(huán)系 統(tǒng)，并且從屬于更大的社會系統(tǒng)。,一、產品系統(tǒng)設計概論,（二）現代產品系統(tǒng)化特征： 1產品信息化： （1）產品制造信息化： 物質、能量、信息是現代工業(yè)制造的三大要素，由此形成工業(yè)制造信息化。 表現為： 計算機輔助設計（CAD） 計算機輔助工程（CAE） 計算機輔助工藝設計（CAPP

4、） 計算機輔助制造（CAM）,一、產品系統(tǒng)設計概論,KBE技術 即基于知識的工程，是目前世界各主要工業(yè)國家重點研究的信息化領域，在模具、汽車、冶金、船舶、航空、建筑、兵器、鐵道、醫(yī)療、生物等諸多領域均得到了應用。與世界發(fā)達國家相比，我國的工程和產品的開發(fā)與創(chuàng)新水平較低，在開發(fā)、制造和維護等各環(huán)節(jié)沒有實現高度的信息化和智能化，而且各環(huán)節(jié)缺乏有效的集成，對我國的民族工業(yè)參與國際市場競爭帶來了種種制約。為此，必須考慮21世紀的中國工業(yè)如何走出一條跨越式發(fā)展的道路。KBE技術是21世紀我國制造業(yè)信息化的關鍵技術之一，KBE技術與模具技術的結合將對我國國民經濟的發(fā)展起到巨大的推動作用。 為了更好地在國內

5、全面、深入地研究、推廣KBE技術， 塑性成形技術的反向工程，基于神經網絡的塑性加工缺陷診斷與預測，虛擬模具制造，塑性成形過程數值模擬，注塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)集成，CAD/CAM/CAE等先進制造技術研究。,一、產品系統(tǒng)設計概論,（2）產品發(fā)展信息化： 計算機、新材料、數字化是當今產品發(fā)展的特征與方向。 以計算機為平臺的通訊設備、視聽產品都以新材料為依托，不斷向數碼化、小型化、精確化、集合化、擴容化發(fā)展，從而利于普及應用。,（2）產品開發(fā)設計信息化： 為使新產品適應需求的多元化、易制造性、縮短上市周期，增強市場競爭力，需要企業(yè)調動一切因素并行地推進產品開發(fā)設計，即采取并行設計的方法。

6、傳統(tǒng)的串行設計的方法已不能適應現代市場的多元化，因此，新產品的開發(fā)設計須在傳統(tǒng)的串行設計方法的基礎上發(fā)展出能適應多元化市場的并行設計方法。 串行設計（單線性）： 開發(fā) 設計 樣品 試制 修改 試生產 生產。 并行設計（多線性）： 是集成地、并行地設計產品及相關的各過程的系統(tǒng)化工作模式，強調團隊的力量。,一、產品系統(tǒng)設計概論,一、產品系統(tǒng)設計概論,并行設計的支撐技術是計算機技術對數據的綜合處理、信息集成與網絡通訊： A計算機輔助設計制造（CAD、CAE、CAPP、CAM）： 是實現并行設計的前提，具有隨機、動態(tài)的交互關系，即可證明設計的可行性，從而不斷地改進與完善設計。 B逆向工程信息技術： 一

7、般的設計制造是從圖紙到實際產品，反向工程是通過信息技術從模型或實物生成圖紙，使產品盡快投入生產。 C快速出樣技術： 由CAD、CAM技術支持，采用一定的材料與成型工藝，快速制作實物樣品。 D虛擬產品開發(fā)與制造： 以計算機仿真、智能推理和預測為基礎，虛擬產品的制造過程、使用過程與消耗過程，以檢驗設計的合理性與可靠性。具安全性、經濟性與速效性。,一、產品系統(tǒng)設計概論,虛擬制造與開發(fā)設計包含虛擬制造與使用環(huán)境，虛擬設備與使用者，其影響到虛擬企業(yè)的大小，成員構成與運作方式等。 由于現代產品制造日趨復雜與精細，消費需求功能多樣與個性化，正是信息技術在產品開發(fā)與制造中的普遍運用，使產品出現精益生產方式、敏

8、捷生產方式和柔性生產方式。多品種，少批量同期混合生產是現代先進企業(yè)的主要生產方式。,一、產品系統(tǒng)設計概論,2產品系列化： 是指具有相互關聯的幾種產品構成為在某個方面具有共同特征的產品群。 表現為： （1）品牌性系列產品同一企業(yè)的相關產品。 （2）成套化系列產品同一作用，功能有所不同的產品。 （3）功能性系列產品同一功能，功能側重有所不同的產品。 產品的系列化具有以下意義： （1）對于商業(yè)的意義市場需求的多元化促使商品的多元化，系列產品的多樣性符合這一商業(yè)要求。 （2）對于生產與消費的意義系列產品的興起是柔性化生產方式發(fā)展的主因。柔性生產方式下的系列產品可大大降低成本生產、維修、替換與宣傳成本。

9、,一、產品系統(tǒng)設計概論,3產品生態(tài)化： 人類社會的進步必須以良性的生態(tài)環(huán)境為基礎，人造系統(tǒng)與自然系統(tǒng)的協(xié)調發(fā)展是當代人類的共同認識。 產品的制造、使用及消亡過程也就是物質能源消耗的過程，其必然對生態(tài)環(huán)境產生影響，這一影響的廣度與深度取決于產品設計階段。 產品性能的70%80%由設計階段所決定，其設計成本只占產品成本的10%，如不考慮產品對環(huán)境的影響，設計成本將遠大于產品完成的成本。 以“綠色技術”為基礎的“綠色設計”必須面向產品的整個生命周期，其涉及的過程是系統(tǒng)性的設計過程。內容包括： （1）使用無污染材料，最大限度減少用材。 （2）降低生產能耗與使用能耗，充分使用無污染能源。 （3）立足于產

10、品或產品部分能重復使用或可回收。 （4）產品使用壽命完結后可安全處理。,一、產品系統(tǒng)設計概論,（一）產品設計方法系統(tǒng)： 傳統(tǒng)的設計方法是把對象分解為許多互不相干的部分進行研究，主要靠經驗支撐設計活動。 現代產品設計是將對象當作一個整體系統(tǒng)加以認識和研究，主要靠理性支撐設計活動。 產品設計方法系統(tǒng)要素包括： 1明確設計目標和方向需求對象的滿足； 2為達到目的的手段一條途徑與多條途經； 3為達到目的策略手段具有原則性的手段； 4有效運用工具的程序方法必須遵守的運行程序。,二、產品設計系統(tǒng),（二）產品設計過程系統(tǒng)： 1從產品戰(zhàn)略到市場營銷的完整的過程系統(tǒng)： 起點-產品戰(zhàn)略-基礎研究-市場調查-產品企劃-產品開發(fā)-產品設計-技術開發(fā)-生產-營銷-終點 2產品從計劃到投產的過程系統(tǒng)：,二、產品