对产品模块化与系列化设计的探讨ppt课件

1、对产品模块化与系列化设计的 讨论 徐信志 2021-2.一、快速设计技术1、快速设计技术 快速设计(Rapid Design :RD)也称快速呼应设计(Rapid Response Design : RRD)、矫捷设计(Agile Design)。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开展较为迅速。 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呼应才干。运用：现代规范化前沿“模块化研讨报告 20世纪末美国产业经济的复兴、日本产业停滞等景象，大部分都可

2、以从这个角度来解释。他们又以为，“在信息技术革命的背景下，产业构造正在发生根本性的变化，经济学和运营学领域里找到了更深层次的缘由模块化，是模块化推进了产业经济发生了构造性变化。.电脑产业开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。根据产品架构实际(模块化是一种产品架构方式)寻求构筑新的企业制胜方式。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，便推进着美国信息产业快速继续增长并且构成了较为合理的产业构造。 模块化设计方法曾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、通讯设备、电动控制仪表以及船舶

3、、建筑、电力、武器配备如方舱、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多家客户运用PTC的产品开发、内容管理和动态出版处理方案。被公以为是协助离散型制造商优化产品开发绩效的全球领先者。中国兵器配备研讨院 经过引进和运用PTC 公司的产品开发体系，利用PTC产品开发体系的公用工具，灵敏地实现自顶向下的配备新产品模块化、系列化设计任务。三一重工携手PTC公司CAX/PDM工程启动 以实现集团产品设计、联手PTC强强协作打造重工行业标志性企业。.2、机械产品快

4、速设计的内容快速设计从内容上包含以下几个方面： 机械产品族构造规划利用模块化设计方法对产品的构造变形及规格系列进展规划，建立系列化的产品族构造； 四大产品系列及多种规格系列产品 产品系统配置表、系统构造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。 规范件库 外购件库 特征库 管路库 管线库 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；经过模块综合，生成满足用户需求的产品设计方案。 机械产品设计方案的快速评价与仿真对产品设计方案进展装配、运动

5、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；对产品设计方案进展优化并对影响产品性能的薄弱模块环节进展修正。 .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讨，可建立机械产品快速设计框架体系。该体系分为方法层，工具层与运用层。 机械产品快速设计的技术构成模块化设计技术中心和根底技术 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 包括产品设计阅历和知识的采 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、SolidWorks工具。 .

6、 快速设计软件工具系统的构成 现有的、开展成熟的方法和工具，设计开发面向详细运用、处理详细设计问题的计算 机软件系统。 快速设计系统集成平台作用表达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一致的框架内，使之可以为详细的产品设计义务提供快速设计支持；提供对并行协同设计方式的支持，使各个设计环节之间可以进展有效的分工与协作。 .二、产品模块化与系列化设计1、电子设备模块化及规范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根底 以“电路为先导，构造为先行的方式组装出定制的产品 电路模块 功能差别 多变要素 受限制 构造模块 电路的载体 变化要素少，尺寸互换性 工艺、工装

7、通用化 缩短产品制造周期和降低本钱 结论：构造模块可以独立先行，以构造模块去制约电路模块；没有模块化、规范化就没有大规模定制。.电子设备模块化的开展 模数数列将元器件、零部件、整机的外形及其间组装关系，置于一个两维或三维的坐标网络系统中来思索，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，那么元器件、零部件的尺寸及其安装间距应是模数的倍数。处理模块化产品构造的互换、兼容和空间损失最小等问题的有效方法数系 0.5mm、2.5mm、25mm三种格距重要接口 外接口 房屋建筑与房间设备，如：门、电梯、地面等； 包装和运输，如：汽车、船舶和

8、空运的托盘和集装箱； 各类设备的集成，如：开关和传动设备、电源、工业过程设备。 . 内接口 印制电路板，衔接器和机电元件； 半导体元件； 电缆和布线； 功能单元，如AC/DC转换器，丈量、控制功能单元和熔断器等。 电子设备典型构造各类不同的模块化典型构造方式的出现 如：电子设备壳体逐渐构成了盒、箱、柜包括屏、台四大类型根本构造方式，逐渐构成了一些典型构造。具有普遍意义的构造方式有： 1嵌套式层次构造内插式构造：主要是指由IEC297和IEC917系列规范所规定的方式，它是一种插件插箱机柜系统。是目前规范化程度最高、也是运用最广的一种模块化构造方式。 2外插式构造：其根本单元是盒式插件模块，将具

9、有独立功能的模块，并列地直接从外部进展机械和电气互连，从而构成一套新的安装。 3层叠式构造：由具有相对独立功能的机箱模块逐层叠装而成，加上电气互连就可构成一套功能齐全的整机。 .4套装式构造：几种模块套装于机箱模块内构成整机，主要用于箱式的仪器。5装架屏式构造：将各种具有规定尺寸的功能模块集装于规范的安装架上构成电子设备。 6拼装式构造：将假设干种不同构造方式的模块，按规定的方式组装成一台整机。经过巧妙的设计，几种有限的模块可组装出多种形状各异的安装，如各种方式的控制台。7单元组合式构造：由假设干风格一致、但构造各异、有独立功能的单元组合成成套安装。 电子设备机械构造规范体系整个规范体系由四大

10、部分组成，即：IEC917族模数尺寸数列规范；IEC297族19in机械构造尺寸规范； 与设备环境特性有关的规范及其实验规范；其它与电子设备机械构造有关的规范。.2、产品系列化设计 系列化是对同一产品中的各组产品同时进展规范化的一种方式。针对这一目的采取的工程进程是：经过模块化设计的研讨，建立模块分类及库管理，确立模块接口的特征匹配，使零部件模块可以按照功能要务虚现通用化、组合化，进而实现产品的系列化。产品系列化，普通可分为：制定产品参数系列、编制系列型谱和开展系列化设计。 系列设计的方法在系列内选择基型 KS-C200 最具代表性 规格适中 用量较大 构造较先进 运用性能可靠 有开展出路基型

11、产品技术设计 .向横的方向扩展在基型产品根底上扩展外部的变型产品系列 KS-C300 KS-S200 KS-L200 KS-M100 集束型 星 型 直线型 独立式 图样中表示的产品代号向纵的方向扩展主要零部件可通用的几种规格装产品构成一个族产品系列 变型系列或族产品系列 C12A0 C12C0 C12D0 C12A1 C12C1 C12D1 C12A2 C12C2 C12D2 .三、关于处理方案的建议 1、认识公司产品的特点及现状公司引进国外技术，采用国际通行的工艺集成模块系统，构成了国产化的消费次序和系列化多种类的规模。 系统消化吸收 单元模块创新 产品投入期、生长期电子设备更新换代快，运

12、用领域广，功能、运用场所的差别及用户个性化和小批量的消费需求。 产品多样化 瞬变性 离散型产品 定制化 设计周期短日益增长的市场需求与产品设计才干的矛盾 公司 2021年的新目的 十一五方案工程 扩展销售 降低本钱 缩短周期.产品设计开发需求从源头抓起，打好根底 产品系统化设计的思想和根底架构还不明晰； 产品构造与配置不系统，装配图绘制不规范 ，图纸及BOM不完好； 图样编号不易识别，单元构造工艺性、可靠性不强，信息共享程度低，图纸重用性低。2、几点建议 学习承继产品设计开发先进阅历及成果，认清我们的优势和差距，明确当前最迫切需求处理的问题。 设计人员需求不断更新知识，转变观念 思想决议一切

13、不论他的产品是用什么精细技术加工出来的，它终究还是一帮人群策群力想出来的，。 想清楚了再做 大部分公司预算5%用于设计，但是70%产品本钱都是由设计产生的部分缘由是80%的质量问题都是无意间被设计到产品之中去的。要留出30%40%的预算来检测并修正产品真是马后炮。. 多好才算够好 6 西格玛是我们追求的完美程度。 6 西格玛管理哲学就是99%还不够好。换句话说，要到达99.99966%的胜利率。 而我们如今也就能到达2西格玛多一点安打率大约在70%上下。 又好又快 设计进度和设计质量不是矛盾的 不注重质量，只求进度等于拔苗助长。 产品设计开发系统不仅是一个设计运用问题，而是代表着先进的设计管理理念，是产品设计流程再造 产品构造与配置/编码 软件运用/模板、BOM 系统化、模块化、规范化、完好性 协同设计/流程整合/快速设计 选择适宜的工程作为实施切入点.模板、BOM测试 新开发工程积极参与