对产品模块化与系列化设计的探讨.ppt

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1、对产品模块化与系列化设计的探讨2008-2一、快速设计技术1、快速设计技术快速设计(RapidDesign:RD)也称快速响应设计(RapidResponseDesign:RRD)、敏捷设计(AgileDesign)。目前国际上针对快速设计的并行设计技术、快速原型技术、系列化模块化技术和虚拟制造技术等发展较为迅速。产品多样化、瞬变性21世纪更加个性化的市场趋势产品投放市场的时间目的：缩短产品的设计开发周期，提高产品设计质量，以及提高企业对市场的快速响应能力。应用：现代标准化前沿——“模块化”研究报告20世纪末美国产业经济的复兴、日本产业停滞等现象，大部分都可以从这个角度来解

2、释。他们又认为，“在信息技术革命的背景下，产业结构正在发生根本性的变化，经济学和经营学领域里找到了更深层次的原因—模块化，是模块化推动了产业经济发生了结构性变化。电脑产业发展到今天这样的产业集群，其根源在于电脑设计的模块化。广泛采用模块设计的方法，戏剧性地提高了创新的速度。依据产品架构理论(模块化是一种产品架构形式)寻求构筑新的企业制胜模式。电脑产品由整体(一体化)架构转向模块化架构。这个模块化架构一经出现，便推动着美国信息产业快速持续增长并且形成了较为合理的产业结构。模块化设计方法已经在机械如数控机床、模具、减速箱、工业汽轮机和电工电子如微机、通信设备、电动控制仪表以及船

3、舶、建筑、电力、武器装备如方舱、雷达、航空电子设备等行业中得到广泛运用。美国参数技术公司PTC：产品开发技术的全球领先者PTC，成立于1985年，总部设在美国马萨诸塞(麻省)的沃尔瑟姆。今天，有50,000多家客户使用PTC的产品开发、内容管理和动态出版解决方案。被公认为是帮助离散型制造商优化产品开发绩效的全球领先者。中国兵器装备研究院通过引进和应用PTC公司的产品开发体系，利用PTC产品开发体系的专用工具，灵活地实现自顶向下的装备新产品模块化、系列化设计工作。三一重工携手PTC公司CAX/PDM项目启动以实现集团产品设计、联手PTC强强合作打造重工行业标志性企业。2、机械

4、产品快速设计的内容快速设计从内容上包含以下几个方面：⑴机械产品族结构规划利用模块化设计方法对产品的结构变形及规格系列进行规划，建立系列化的产品族结构；四大产品系列及多种规格系列产品产品系统配置表、系统结构图构造模块系统并利用参数化、变量化方法建立产品库、模快库；CP、HP、AD、COT、DEV利用知识化方法建立产品设计对象及其设计过程知识库。标准件库外购件库特征库管路库管线库⑵机械产品设计方案的快速生成根据用户需求，利用知识化方法和变量化方法，匹配并定制特定产品所需模块；通过模块综合，生成满足用户需求的产品设计方案。⑶机械产品设计方案的快速评价与仿真对产品设计方案进行装配、

5、运动仿真和动、静态性能分析，评价方案的可行性及设计需求满足程度；对产品设计方案进行优化并对影响产品性能的薄弱模块环节进行修改。3、机械产品快速设计系统框架模型基于快速设计技术原理研究，可建立机械产品快速设计框架体系。该体系分为方法层，工具层与应用层。⑴机械产品快速设计的技术构成模块化设计技术（核心和基础技术）包括模块化产品族规划、模块化产品数据建模和管理、模块化产品方案设计、方案评价技术等；智能化设计技术（提高速度和质量的重要手段）包括产品设计经验和知识的采集、整理、表达、建模以及基于知识的推理求解技术等；各种计算机辅助技术（快速设计的重要工具）包括各种CAD、SolidW

6、orks工具。⑵快速设计软件工具系统的构成现有的、发展成熟的方法和工具，设计开发面向具体应用、解决具体设计问题的计算机软件系统。⑶快速设计系统集成平台（作用体现在两个方面）将快速设计使能工具集和各种支撑工具有机集成在统一的框架内，使之能够为具体的产品设计任务提供快速设计支持；提供对并行协同设计模式的支持，使各个设计环节之间能够进行有效的分工与合作。二、产品模块化与系列化设计1、电子设备模块化及标准化模块是具有相对独立功能和通用接口的单元实现电子设备模块化的基础以“电路为先导，结构为先行”的模式组装出定制的产品电路模块功能差异多变因素受限制结构模块电路的载体变化因素少，尺寸互

7、换性工艺、工装通用化缩短产品制造周期和降低成本结论：结构模块可以独立先行，以结构模块去制约电路模块；没有模块化、标准化就没有大规模定制。电子设备模块化的发展⑴模数数列将元器件、零部件、整机的形状及其间组装关系，置于一个两维或三维的坐标网络系统中来考虑，即各种元器件、零部件定位于坐标网格的固定点上，并且它们的外形尺寸占有整数倍的网格格距。如将格距称之为“模数”，则元器件、零部件的尺寸及其安装间距应是模数的倍数。解决模块化产品结构的互换、兼容和空间损失最小等问题的有效办法数系0.5mm、2.5mm、25mm三种格距重要