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1、清华大学学报(自然科学版)30ö341998年第38卷JournalofTsinghuaUniversity(Sci&Tech)第7期第111～114页 3产品可制造性及评价方法的研究宋玉银, 肖亦晖, 成 晔, 蔡复之清华大学精密仪器与机械学系,CIMS中心,北京100084文 摘 研究了产品可制造性,提出了一种合理的产品可制制造性等问题的研究,对产品DFM技术的研究与造性评价体系。针对产品并行设计过程特点,提出一种分层应用开发具有重要的意义。递阶(三层七阶段)的产品可制造性评价策略。基于面向对象(O2O)技术,采用框架与规则
2、混合方式表达可制造性评价知1 产品可制造性识,建立产品可制造性评价知识库。基于制造知识,对产品可Paul把产品可制造性定义为在有效益条件下[4]制造性进行模糊综合评价,从而在产品设计过程的早期就考满足产品目标的一种设计能力的测量。John认为虑制造的因素,指导产品设计,减少设计的反复,使产品开发产品可制造性是一门设计易于制造产品的科学与艺一次成功,从而缩短产品开发时间,降低产品成本,提高产品术[5]。Shah定义可制造性是从制造可能性和经济性质量。为实现产品设计与后续过程的并行打下良好的基础。[6]的观点来检验的一个设计的质量。
3、Shankar认为:关键词 产品可制造性;评价体系;面向制造的设计产品可制造性是产品制造时以优化的成本来获得期(DFM);基于知识[7]望的质量和生产率的一种能力。Chu把产品可制分类号 TP1造性可定义为:对给定的产品和制造环境,通过对与具有相似功能的产品的制造相比较,给定产品所[8] 面向制造的设计(DFM)是在产品设计阶段就需工作量,材料,成本和时间应最小。Suh认为产考虑产品的可制造性,从而保证设计出的产品易于品可制造性通过设计变量、工艺参数和功能要求之制造和装配,缩短产品的开发周期,降低产品成本,间的关系矩阵来确定,
4、通过检验关系矩阵来评价可[9]保证产品质量。目前DFM已成为并行工程的热门制造性。[1]课题之一。本文作者把可制造性定义为:可制造性是对给DFM的关键在于产品设计时就考虑到产品的定制造资源,满足用户要求的产品设计对制造资源可制造性;目的是设计产品易于制造、易于装配、在的一种优化。产品可制造性涉及的因素很多,如:制保证满足设计要求和功能前提下,降低产品成本,缩造成本、时间、加工工艺性、装配工艺性等,而且各种[2,3]短产品开发周期。大多DFM系统是基于零件进因素对可制造性影响程度不同,因此产品可制造性行DFM的研究,零件DFM重点
5、放在最小材料费用应考虑制造和装配的全过程的所有因素。和制造费用,主要考虑零件本身的可制造性。产品2 产品可制造性评价体系DFM重视产品的结构对制造费用的影响。产品产品可制造性评价指标分为两种:技术指标、DFM关键是通过DFA来简化产品结构,从而大幅经济指标。可制造性评价体系如图1所示。度降低产品制造费用、装配费用,同时缩短产品制1)技术指标 技术评价主要是评价设计方案造,装配的周期,产品DFM效果比零件DFM更显满足设计要求和技术性能要求的程度。评价指标:著;产品可制造性比零件可制造性内容更为丰富和可加工性、结构工艺性、可装配性
6、、加工工艺性、标准全面。化分析和可装夹性等。产品可制造性的定义及内涵,以及如何评价可2)经济指标 经济评价主要围绕产品设计方 收稿日期:1997205227案的经济效益进行评价,包括方案的成本、利润、实 第一作者:男,1963年生,副教授施的费用、周期和资金回收等。可制造性中所包括的3国家“八六三”高技术项目,8632511295072001成本有:外购件费用、材料费用、劳动力费用、制造©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.112清华大学
7、学报(自然科学版)1998,38(7)产品可制造性评价指标经济指标技术指标费用时间可加工性结构工艺性可装配性加工工艺性标准化可装夹性外构件费用可热处理性对称结构精度与功能零件标准化零件规则性材料费用加工时间可锻造性功能与结构匹配模块结构精度与加工方法材料标准化易装夹结构劳动力费用准备时间可焊接性结构与加工方法自定心结构材料与加工方法结构标准化定位规则制造费用装配时间可铸造性结构与批量匹配结构与装配材料与刀具匹配工艺标准化装配费用工装准备可切削性结构继承性模式粗糙度与精度辅具标准化非生产费用时间可压力成型性结构与加工方法多功能结构
8、形状精度与尺寸产品系列化工装费用资源约束复合结构精度辅助结构工艺继承性图1产品可制造性评价体系费用、装配费用、非生产费用和工装费用。时间是指功能与成本是否一致,产品开发周期估算。基于知识产品整个开发周期的时间,但可制造性所包括的时对各种方案进行评价和决策,提供反
