现代工艺管理技术概论

现代工艺管理技术概论第1页/共88页现代工艺管理技术

产品开发阶段的工艺工作工艺知识及其管理工艺设计及其管理售后工艺服务及其管理生产现场的工艺管理工艺定额及其管理工艺装备设计与管理工艺发展规划2004.7第2页/共88页第一章工艺管理总论1.1工艺管理工作的意义及发展概况1.1.1工艺工作的意义1.工艺工作是科学技术转变为生产力的实践过程（1）先进的工艺技术是科学成果物化的结果。（2）工艺装备的水平既反映了科学的水平，又代表了生产力的水平，是制造业发展的基础和技术实力的一种具体体现。（3）劳动者的技能是科学物化为生产力的第三种形式，即通过教育和培训使科学物化为劳动者的技能。（4）科学通过提高包括工艺管理在内的企业管理水平，转化为生产力。第3页/共88页

2.工艺工作是制造业的基础制造业向国民经济各部门提供装备，就要解决制造什么和怎样制造两大问题。一方面根据社会需求开发产品，另一方面要解决用什么生产资料、方法和手段制造出用户需要的产品。（1）工艺技术是新产品开发和老产品更新换代的重要技术保证（2）工艺水平是影响产品质量的主要原因（3）工艺技术和工艺管理是企业提高经济效益的重要途径据国外资料介绍，劳动生产率的提高，60~80%是靠采用先进的工艺技术和管理技术而实现的。第4页/共88页1.1.2国内外工艺管理发展概况1.国外工艺管理发展概况（1）工艺管理已从传统的生产技术准备为主扩大到产品的全生命周期，并形成制造系统工程。（2）机械加工技术和管理技术的柔性化是多品种、小批量生产发展的必然趋势（3）热加工的生产组织和技术管理向商品化、社会化方向发展（4）工艺管理的并行化、集成化是现代企业工艺管理水平的标志（5）加强工艺管理活动，采用激励机制，改进人的作用第5页/共88页

2.国内工艺管理发展概况（1）解放初期到60年代中期（2）60年代末到70年代末期（3）70年代末到80年代末（4）90年代到现在①常规制造工艺的优化②新型（非常规）加工方法的发展③专业、学科间的界限逐渐淡化、消失④工艺设计由经验走向定量分析⑤信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合第6页/共88页1.1.3工艺管理与企业管理1、工艺管理是企业管理的重要组成部分（1）泰勒（F.WToylor）制制度化、科学化的作业方法把工人在实践中积累起来的大量传统的知识和经验，收集、记录、归纳成规律、规则，以代替单凭工人自身经验进行作业的方式。按照标准的操作方法培训工人，尽可能使工人承担力所能及的工作，以发挥最大作用。制定标准的工作定额，根据每个工人完成的工作定额支付工资。在组织管理方面的主要内容是：把管理职能与作业职能分开，使管理工作专业化。把整个管理工作划分为许多较小的管理职能，建立集权的职能部门，决策权集中于最高层，而日常事物权分散到下级管理人员。（2）工艺管理的属性第7页/共88页2、工艺管理的重要职能（1）计划职能主要内容包括生产前的技术计划工作（生产的工艺准备）和工艺技术发展规划、工艺人员培训计划的制订工作等。（2）组织职能包括工艺路线的确定、工序的划分；工艺管理体制的建立和运行；工艺责任制的建立和实行；工艺纪律的考核等。（3）控制职能工艺管理具有控制功能的全部特征，尤其是“现场管理”

（4）激励职能严格工艺纪律，鼓励工人的创造革新活动，制定考核、奖惩等办法，以及加强工艺技术人员和工人的业务、岗位培训等。工艺管理是企业管理不可分割和在本质上有密切内在联系的重要组成部分，也是企业管理中最为实质、最为现实、最为具体的部分。第8页/共88页3、工艺管理与企业管理（1）物资供应管理水平和工作质量，很大程度取决于工艺工作的质量。（2）劳动定额管理工作依据也离不开工艺工作。（3）生产计划管理需要以工艺文件为基础。（4）工具管理工艺部门提供的工艺装备明细表是编制工艺装备供应计划的主要依据。（5）设备动力管理设备精度保持程度是直接实现零部件工艺要求的基本保证。（6）质量管理工艺管理通过工艺文件、工艺纪律等保证产品制造质量。（7）财务管理企业中大约有70~75%的费用与工艺有关。（8）售后服务管理主要指拆卸、维护维修、回收、处理等。第9页/共88页1.2工艺及其管理的基本概念1.2.1工艺及其管理的涵义与内容1.工艺与工艺过程（1）工艺与技术（2）工艺过程2.工艺管理的基本概念与内容（1）工艺管理工作的性质（2）工艺管理的主要内容①基础性、方向性、共同性的工作②产品生产的技术准备③制造过程中的组织管理和控制工作④售后工艺服务工作的管理与控制第10页/共88页1.2.2工艺系统和工艺管理系统1.制造系统的概念与特征2.工艺系统3.工艺管理系统（1）工艺管理系统与生产系统在产品生产的全过程中，最基本、主要的内容就是产品及零部件的工艺过程。而直接指导、服务于制造过程的工艺管理像一条纽带纵向融会贯通于生产过程始终，将生产系统中的各项工作有机地联系在一起；横向与有关环节相协调，以形成完整的生产制造系统（如1-1所示）。第11页/共88页售后服务质量管理成本与财务管理劳动管理市场研究经营决策企业技术发展规划（产品与工艺）

产品与工艺技术的研究开发产品设计与工艺过程的宏观决策产品生产工艺准备现场工艺管理设备与工装管理物资管理生产计划管理产品销售均衡生产车间布置工艺成本工序加工质量控制

工时定额工艺纪律执行设备精度工装设计

材料消耗定额原材料技术条件图1-1企业生产活动中工艺管理过程及其与其它工作的关系（虚框内为工艺管理主要过程）工艺管理第12页/共88页（2）工艺管理体系的特点与工艺管理体系有关的人员，首先是领导人员，应当具有正确、全面的有关工艺工作的思想意识，这是建立行之有效的工艺管理体系的前提条件。建立健全、统一、有效的工艺管理组织机构，是工艺管理工作目标得以实现的根本保证，是建立科学工艺管理体系的基础。具有完善的工艺管理标准和制度，使负有工艺责任的各个职能部门明确各自的工艺职责和权限，各尽其职；使工艺管理组织机构在其它有关组织机构的配合下，正常发挥其应有的作用。第13页/共88页1.2.3工艺管理水平的评价1.衡量工艺管理水平的主要标志（1）建立起健全、统一、有效的工艺管理体系；（2）有一套能充分发挥工艺人员作用的办法；（3）完善工艺文件和规章制度，严格考核办法，执行“三按”（按标准、按设计、按工艺）、“三定”（定机、定人、定工种），工艺纪律有明显好转；（4）建立起文明生产秩序；（5）消除因工艺管理不善而造成的产品质量问题。近年来，随着计算机技术在工艺管理中普遍应用，售后工艺服务的需求，以及工艺知识管理的需求（详见第8章）等，衡量工艺管理水平的标志不断增加。第14页/共88页2.工艺管理水平评价指标体系（1）管理体系二级指标3项，三级指标6项。（2）工艺文件二级指标3项，三级指标13项。（3）工艺纪律二级指标6项，三级指标16项。（4）现场工艺管理二级指标5项，三级指标21项。（5）售后工艺管理有二级指标4项，三级指标8项。（6）计算机辅助工艺管理二级指标4项，三级指标11项。（7）工艺人员/工人素质二级指标3项，三级指标7项。（8）工艺管理成效二级指标5项，三级指标13项。第15页/共88页图1-2面向产品全生命周期工艺管理水平的评价指标体系第16页/共88页3.工艺管理水平模糊综合评价模型（1）工艺管理水平模糊综合评价模型（2）利用层次分析法进行权重分配4.计算机辅助评价原型系统（1）专家咨询图1-4企业工艺管理水平网上专家评价界面第17页/共88页4.计算机辅助评价原型系统（续）（2）权重分配（3）模糊综合评价计算图1-5企业工艺管理水平模糊综合评价界面第18页/共88页1.3全生命周期工艺管理数字化系统1.3.1工艺管理数字化概述1.工艺管理数字化意义2.工艺管理数字化系统的基本功能（1）设计功能主要包括工艺与工装的设计与管理等。（2）计划功能主要包括技术计划和发展规划、工艺人员培训计划的制订等。（3）组织功能主要包括工艺路线的确定、工序的划分；工艺管理体制的建立和运行；工艺责任制的建立和运行等等。（4）控制功能主要包括确立工艺标准、收集信息、监督检查分析研究、采取措施、进行调节等。（5）激励功能主要包括工艺纪律的管理、实施和反馈等。第19页/共88页工艺数字化系统体系结构图1-6工艺数字化系统体系结构第20页/共88页1.3.2系统模型建立及功能分析全生命周期工艺数字化系统模型系统模块设计（1）产品设计阶段工艺管理模块（2）工艺设计与管理模块（3）工艺装备设计与管理模块（4）工艺定额制订与管理模块（5）现场工艺管理模块（6）售后工艺服务模块第21页/共88页图1-7全生命周期工艺数字化系统模型参加新产品开发（或老产品改造）设计调研参加新产品设计方案或老产品改进方案的讨论进行产品的结构工艺性审查设计工艺方案设计工艺路线设计工艺规程编制工艺定额小批试制中工艺、工装验证服务工艺总结工艺整顿售后服务中的拆卸、维修、回收处理工艺服务批量生产中现场工艺管理支持环境计算机系统理论技术基础计算机硬件计算机软件

工艺理论决策技术管理理论网络技术……操作系统、应用软件……数据仓库、多媒体技术……定位原理、精度分析、尺寸链……优化、模糊数学神经元、人工智能……PDMMISCAD工艺管理数字化系统工作流……第22页/共88页图1-8工艺数字化系统功能工艺方案、路线、规程设计与管理工艺定额制定生产现场工艺管理售后服务阶段的工艺工作产品工艺信息M1M2MIS材料定额、工时定额质量物流工装管理考核结果市场信息反馈DCDCDCM1M2M1M2M1M2产品设计阶段的工艺管理用户需求产品CAD产品规划DC关键件工艺决策方案及产品结构工艺性审查结果等产品CADM1M2M1：计算机系统M2：工艺技术管理团队DC：控制指令工艺装备设计与管理理DC工艺方案、工艺路线、工艺规程等工装设计图样等DCM1M2第23页/共88页1.3.3工艺管理数字化系统中的质量保证体系1.实施工艺管理数字化系统中质量保证体系的意义2.质量管理体系的主要特征3.工艺质量保证体系的模型4.数字化工艺系统中质量的控制5.软件系统功能概述第24页/共88页图1-9工艺数字化系统质量保证体系功能模型进货检验计划零件检测计划制造装配过程检测计划成品试验计划检测数据采集故障数据采集制造装配过程数据采集质量评价与控制质量改进文件管理质量决策支持成本核算质量计划模块检测与质量数据采集模块质量评价与控制模块质量综合管理模块拆卸维修用户信息工艺路线划分工艺文件编制工装设计验证试制问题分析整顿修改会签单件试制小批试制成批生产售后服务产品设计调研设计方案讨论产品工艺性审查规划阶段技术设计工艺设计回收、处理质量保证体系设计流程质量保证体系功能模块第25页/共88页1.3.4工艺管理中的质量功能配置1.QFD概述（1）QFD基本概念（2）质量屋的概念①WHATS矩阵，表示需求什么；②HOWS矩阵，表示针对需求怎样去做；③HOWS的相互关系矩阵，表示HOWS矩阵内各项目的关联关系；④相关关系矩阵，表示WHATS项与HOWS项的相关关系；⑤可行性评价矩阵，表示表示HOWS项对应去满足WHATS项时的可行性分析比较。⑥评价矩阵，表示HOWS项的组织困难度或技术成本评价情况。第26页/共88页1.3.4工艺管理中的质量功能配置QFD概述（1）QFD基本概念QFD方法的核心思想是，注重产品从开始的可行性分析研究到产品制造等过程都是以市场顾客的需求来驱动，强调将顾客的需求明确地转变为产品开发的管理、设计、制造工艺以及生产计划部门等有关人员均能理解执行的各种具体信息，从而保证企业最终生产出顾客满意的产品。第27页/共88页（2）质量屋（HouseofQuality）

的概念③②HOWS矩阵项④WHATS与HOWS的相关关系矩阵⑥HOWS的评价矩阵⑤可行性评价矩阵①WHATS矩阵项HOWS项间的相互关系矩阵图1-10质量屋的基本形式第28页/共88页2.QFD在工艺工作中应用

（1）各主要阶段质量屋的建立①产品规划阶段的质量屋③②产品技术要求④产品的顾客需求与产品技术要求的相关关系矩阵⑥技术成本评价⑤产品竞争性评价①产品的顾客需求项目产品技术要求的相互关系的相互关系矩阵图1-11产品规划阶段的质量屋第29页/共88页②零件设计阶段的质量屋③②零部件特征④产品技术要求与零部件特征间相关关系⑥技术成本评价⑤可行性评价①产品技术要求零部件特征间的相互关系图1-12零部件设计阶段的质量屋第30页/共88页③工艺规划阶段的质量屋③②制造工艺特征④零部件制造特征要求与制造工艺特征的相关关系⑥技术成本评价⑤可行性评价①零部件特征要求制造工艺特征间的相互关系的相互关系矩阵图1-13工艺规划阶段的质量屋第31页/共88页④生产现场质量控制阶段的质量屋③②制造工艺特征④零部件制造特征要求与制造工艺特征的相关关系⑥技术成本评价⑤可行性评价①零部件特征要求制造工艺特征间的相互关系的相互关系矩阵图1-13工艺规划阶段的质量屋第32页/共88页⑤售后维修工艺规划阶段的质量屋③②维修工艺特征④维修工艺特征与易损件特征的相关关系矩阵⑥技术成本评价⑤维修工艺服务的评价①易损件特征要求维修工艺特征间的相互关系的相互关系矩阵图1-15售后维修工艺服务阶段的质量屋第33页/共88页图1-16工艺管理系统的质量

功能配置体系

零件配置质量屋

产品规划质量屋

工艺规划质量屋

现场制造质量屋

售后工艺服务质量屋第34页/共88页3.QFD的特点（1）QFD的整个过程是以满足顾客需求为出发点（2）在QFD系统化过程的各阶段都是将顾客需求转换为有关管理人员能明确理解的各种信息（3）QFD方法的基本思想是“需求什么”和“怎样来满足”

（4）有机地继承和延伸传统的设计和工艺管理等方法第35页/共88页4.计算机辅助QFD（1）计算机辅助QFD的一般结构（2）主要模块功能①顾客需求编辑器②顾客需求评估③顾客需求报告生成④质量屋编辑⑤启发式检查⑥质量屋配置项目决策⑦质量屋图形输出⑧数据库第36页/共88页图1-17计算机辅助QFD的一般结构第37页/共88页1.4.4工艺管理业务流程再造1.工艺管理业务流程再造的意义2.工艺管理现状分析3.工艺管理业务流程再造（1）工艺业务流程再造的总体策略（2）新的工艺管理流程（3）信息技术的突出作用第38页/共88页2.工艺管理现状分析分厂三总厂技术中心分厂一总厂工艺部分厂四分厂二产品图各类通知单新产品划分新工艺审查编制新工艺材料定额制定审查待审工艺文件试行工艺分厂三分厂一分厂四分厂二试行工艺审查执行工艺定型申请书工艺定型确定、存档定型工艺文件材料定额图1-22某厂原工艺管理业务流程再造

外购件明细表第39页/共88页3.工艺管理业务流程再造N企业业务流程调查满意否？业务流程重组业务流程重构方案满意否？满意否？绘制业务流程图组织结构重构组织结构重构方案工艺数字化系统逻辑设计总体设计数据库设计详细设计……逻辑结构方案NNYYY图1-23基于BPR的工艺数字化系统开发步骤第40页/共88页图1-24重组后的工艺管理业务流程总厂技术中心产品开发小组产品需求定型工艺申请定型工艺审核，下发第41页/共88页第2章产品开发设计阶段的工艺工作

2.1生产的工艺准备生产的工艺准备是指工艺人员在产品设计准备的基础上，从参加新产品的设计、工艺调研开始，经过产品结构工艺性审查和工艺设计，直至工艺验证、总结与整顿等一系列的工艺工作。又可简称工艺准备，其质量与效率，不仅影响产品质量，而且对生产组织，生产效率、制造成本和生产技术准备周期等都有直接影响。因此，工艺准备工作是生产技术准备工作的重要组成部分，是工艺管理工作的中心环节。第42页/共88页2.1.1工艺管理在工艺准备中的基本职能工艺准备工作包括工艺技术工作和工艺管理工作。工艺管理在工艺准备中的基本职能，就是对工艺技术进行计划、组织与控制，也就是保证建立科学的、完整的工艺准备体系与制度，制订和完善各项工艺准备工作的原则、方法、程序和计划，并对其进行分析、评价、协调与控制。第43页/共88页2.1.2工艺准备中企业职能部门与工艺有关的职能设计部门应保证产品设计的结构工艺性。质量管理部门与工艺部门共同搞好工序质量控制，首先应使两者文件统一，改变各行其事的现象。设备、工具、计量部门应及时提供有关资料和做好预检、制造或购置设备、工艺装备的准备工作。生产计划部门应对生产技术准备统一进行协调与控制，为工艺准备安排恰当周期。生产车间需及时反映试制、投产意见，并做好一切生产准备。劳动、教育部门要配备必须的生产人员，并进行工艺培训和工艺纪律教育。财务、统计部门应提供产品成本和有关技术经济资料。第44页/共88页2.1.3工艺准备的目的与任务工艺准备的目的工艺准备的基本目的就是从本企业的实际情况出发，在工艺上采用最经济、最有效的制造方式与方法，为生产出满足用户要求的产品做好准备工作。第45页/共88页工艺准备的任务①制订工艺准备工作计划，确定工艺准备的工作内容、工作程序、工作量和周期。②确定工艺部门与生产部门之间的具体分工。③保证毛坯制造、零部件加工和产品装配能符合产品设计所规定的技术条件，降低返修率和废品率。④采用先进、适用的生产组织形式，充分合理地利用设备、工艺装备，尽可能提高劳动生产率。⑤降低物资消耗和动力消耗，提高材料利用率，大力推广先进工艺。⑥逐步实现操作和搬运的机械化（半机械化）或自动化（半自动化），改善劳动条件，减少或消除有毒（或粉尘、噪音、废水）作业，实现绿色制造。第46页/共88页2.1.4工艺准备的主要内容工艺调查与研究。分析与审查产品结构工艺性。设计与评价工艺方案。设计与优选工艺路线。工艺规程及其它工艺文件的设计和审批。工艺定额的制订与管理。专用工艺设备和工艺装备的设计与评价。工艺验证。工艺总结。工艺整顿。第47页/共88页2.1.5工艺准备工作程序起始段——工艺调查研究和产品结构工艺性审查。中间段——工艺设计（包括工艺方案、工艺路线、工艺规程、专用工艺装备与设备设计以及工艺定额制订）。注：①可根据需要反馈到设计工艺方案、设计工艺路线、设计工艺规程和设计专用工艺装备。结束段——工艺（工艺装备等）验证、工艺总结和工艺整顿等。第48页/共88页注：①可根据需要反馈到设计工艺方案、设计工艺路线、设计工艺规程和设计专用工艺装备。图2-1产品工艺准备工作程序有关工艺人员提供资料设计工艺方案提出关键试验项目工艺试验设计工艺路线（或车间分工明细表）提出专用关键设备和工艺装备购置计划或设计任务书工艺关键明细表设计工艺规程专用工装设计任务书各种有关明细表编制工艺定额复核底图（稿）描图描图小批试制中工艺、工艺装备验证服务工艺总结进行工艺整顿批量生产中现场工艺管理工艺调研（含引进考察、用户访问）参加老产品改进设计方案讨论参加新产品设计方案讨论进行产品结构工艺性审查1设计专用工装（专用设备）售后工艺服务发放存档晒图第49页/共88页2.2工艺调查与研究

为了有利于生产技术准备工作的顺利开展和推动新产品的研究开发，在新产品开发或老产品改进的设计调研和方案讨论阶段，即在产品设计准备的初期阶段，工艺人员就应及早介入工作，进行工艺调研。第50页/共88页2.2.1工艺调研的目的了解市场和用户对产品的需求。学习国内外先进工艺技术与管理经验。加强工艺准备与设计准备之间的联系。为工艺准备奠定良好基础，促进工艺水平的提高。第51页/共88页2.2.2工艺调查的内容了解设计类型，是改进设计、创新设计还是技术引进设计。了解新产品或将改进的老产品的用途、范围、性能、精度、技术条件、基本结构、使用特点和标准化要求等。掌握和了解国内外同类产品制造工艺水平和发展趋势，以及学习兄弟企业的先进生产技术、经验等。了解设计者的构思以及设计中可能存在的问题与解决办法。了解该产品的标准化、系列化、通用化的要求等。熟悉与该产品有关的国家技术经济政策以及国家、地区或行业的发展规划。搜集、整理和分析有关的工艺技术和工艺管理的资料和专利等，提出工艺可行性分析报告，针对主要技术问题提出建议。第52页/共88页2.3产品结构工艺性审查结构工艺性是指所设计的产品和零、部件的结构，在一定的条件下制造、装配、拆卸、维修、回收（有关拆卸、维修和回收部分详见第七章）和检验的可行性和经济性。产品结构工艺性审查，就是工艺人员对产品和零、部件的结构工艺性进行分析和评价，进而做全面审查、并提出意见和建议，最后进行修改和签字。第53页/共88页2.3.1产品结构工艺性审查的对象、目的及考虑的主要因素

产品结构工艺性审查的对象（1）采用新原理、新技术、新结构、新材料自行创新设计的具有新功能、新用途的产品。（2）根据国内外引进的产品样本、样机或专利而测绘仿制且企业首次生产的产品。（3）根据企业某种科研成果或生产经验积累而进行局部改进的老产品或系列产品。第54页/共88页2.产品结构工艺性审查的目的（1）早期发现产品设计中的工艺性问题，并及时解决。防止或减少在生产中可能发生的重大技术问题，为编制最佳工艺方案等奠定基础。（2）及早预见制造新产品中的主要件、关键件所需关键设备或特殊工艺装备，以便提早安排设计或订货。同时尽量与其它产品的工艺装备通用，从而加速工艺准备速度，缩短工艺准备周期，扩大工艺装备的利用率。第55页/共88页3.产品结构工艺性审查时应考虑的主要因素（1）产品种类、结构特点和复杂程度。（2）生产纲领、生产类型和产品的发展前景。（3）企业现有的生产条件，如人员、设备和工艺装备等。（4）工艺技术的发展趋势(如绿色制造技术等)和经过努力可以达到的新的生产条件。第56页/共88页2.3.2产品结构工艺性审查的内容与方式1.产品结构工艺性审查的内容（1）初步设计阶段的审查内容（2）技术设计阶段的审查内容（3）工作图设计阶段的审查内容第57页/共88页（1）初步设计阶段的审查内容①从制造观点分析产品结构方案的合理性。②分析产品结构的继承性。即能够采用通用件或借用件的地方是否都采用了。③分析产品结构的标准化、系列化程度。凡能采用标准零、部件或系列化零、部件之处都应尽量采用。④分析产品各组成部分是否便于装配、调整和拆卸、维修、回收处理等。产品各组成部分要有合理、可靠的装配基准和装配方法。⑤分析主要材料选用是否合理。尽量不用或少用难加工材料和稀有、贵重材料及有毒有害材料。⑥主要件在本企业或外协加工的可能性和经济性。第58页/共88页（2）技术设计阶段的审查内容①分析产品各组成部件进行平行装配和检验的可行性。②分析总装的可行性和方便性。各部件在总装时应采用尽可能少的连接件，并应尽量避免机械加工等。③分析高精度复杂零件在本企业能否加工。若不能加工，有无取代或外协的可能。④分析主要精度参数的可检查性和装配精度的合理性。若图样中规定的主要精度参数在加工时无法检查，或装配的配合精度要求过高而超出使用要求，都是不合理的。⑤特殊零件外协加工的可行性。若个别零件外协也无法加工，则必须改变设计。第59页/共88页（3）工作图设计阶段的审查内容①各部件是否具有装配基准和正确的位置、尺寸联系（可利用装配尺寸链进行验算），采用装配方法是否合理（互换法、选配法、修配法及调整法等），装卸是否方便；②各大部件是否可以再拆成若干平行装配的小部件；③审查各有关零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等的工艺性；④零件结构及技术要求是否经济合理。第60页/共88页2.产品结构工艺性评价方式

（1）定性评价在设计的各个阶段上由设计师、工艺师和经济师共同根据经验和评分原则，概略地对产品结构工艺性给予评价，用于产品最佳方案的预选。这种方法不太准确，但比较简单易行，是目前最常用的方法。（2）定量评价定性评价后，如果认为有进一步深入评价的必要，可在定性评价的基础上，计算产品结构工艺性各项评价指标，并与有关标准进行对比分析，采取相应的改进、提高措施。第61页/共88页2.3.3产品结构工艺性审查原则与程序

1.产品结构工艺性审查原则（1）铸造（2）锻造（3）冲压（4）焊接（5）热处理（6）切削加工（7）装配第62页/共88页铸造①铸件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化，以保证铸造时组织结构均匀，减小内应力。②铸造圆角要适当，不得有尖棱尖角，以防止产生浇注缺陷和应力集中。③铸件的结构要尽量简化，并要有合理的起模斜度，以减小分型面、芯子盒便于起模。④加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。⑤铸件的选材有要合理，应有较好的可铸性。第63页/共88页锻造①结构应力求简单对称，横截面尺寸不应有突然变化，弯曲处的截面应适当增大。②模锻件应有合理的锻造斜度和圆角半径，模锻件垂直于分模面的表面的拔模斜度：对于外表面，拔模斜度一般取1：10~1：7，对于内表面一般取1：7~1：5，对高精度模锻件，拔模斜度可适当小些。③材料应具有良好的可锻性。第64页/共88页冲压①结构应力求简单对称。②外形和内孔应尽量避免尖角。③圆角半径大小要利于成型（一般冲裁的圆角半径R应大于或等于板厚的1/2，拉深件的底部圆角半径一般应为板厚的3~5倍）。④选材应符合工艺要求。第65页/共88页焊接①焊接件的材料应具有良好的可焊性。②焊缝的布置应有利于减少焊接应力及变形。③焊接接头的形式、位置和尺寸应能满足焊接质量的要求。④焊接件的技术要求要合理。第66页/共88页热处理①对热处理件的技术要求要合理，零件的材料应与所要求的物理、机械性能相适应。②热处理零件应尽量避免尖角、锐边和盲孔。③截面应尽量均匀、对称等。第67页/共88页切削加工①尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济合理。②各加工表面的几何形状应尽量简单。③有相互位置精度要求的表面应尽量在一次装夹中加工。④零件应有合理的工艺基准，并尽量与设计基准一致（符合基准重合原则）。⑤零件的结构应便于装夹、加工和检验。⑥零件的结构要素应尽可能统一，并使其能尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。⑦零件的结构应尽量便于多件同时加工。第68页/共88页装配①应尽量避免装配时采用复杂工艺装备。②在重量大于20公斤的装配单元或其组成部分的结构中，应具有吊装的结构要素。③在装配时应避免有关组成部分的中间拆卸和再装配。④各组成部分的连接方法应尽量保证用最少的工具快速装拆。⑤各种连接结构型式应便于装配工作的机械化和自动化。第69页/共88页2.产品结构工艺性审查程序（1）准备阶段（如进行定性评价，可从简）（2）审查阶段①主管工艺师在新产品设计一开始就应参与

“产品结构工艺性审查记录单”，格式见表2-2。②工作图设计阶段③全套产品图样审查完后第70页/共88页2.4零件结构的工艺性

2.4.1~2.4.6（自学）第71页/共88页2.4.7零件快速原型制造当新设计的零件，对其结构工艺性等性能尚无法进行准确的判断时，可以通过快速原形制造（RapidPrototypeManufacturing——RPM）技术将其制造出来，以作出最后的判断。第72页/共88页1.快速原形制造的基本原理零件是空间三维实体，它可以由在空间上某个坐标方向的若干个“面”叠加而成，因此利用离散/堆积成形原理，可以将一个三维实体离散为若干二维实体制造出来，再经过堆积而构成三维实体，这就是零件快速制造的基本原理。第73页/共88页2.快速原形制造的特点（1）其突出特点是能以最快的速度将设计思想转变为具有一定功能的产品零件原型或直接制造零件，从而可以对设计进行快速评估、测试及功能试验，以缩短产品开发周期，提高企业对市场的响应能力。（2）将复杂的三维加工离散成简单二维加工的组合，无须传统的设备和工艺装备，只需传统加工方法的30~50%的工时和20~35%的成本，经济效益良好。图2-2快速原形分层实体制造（3）同传统的生产工艺如铸造、特种加工技术相结合，可大大缩短产品研制周期，降低生产成本，特别适用于多品种、小批量复杂产品的敏捷制造。第74页/共88页3.快速原形制造的种类及举例快速原形制造方法很多，有分层实体制造、立体印刷、选择性激光烧结、熔丝沉积制造、粘接成形等。第75页/共88页

快速原形分层实体制造图2-2快速原形分层实体制造第76页/共88页2.5面向制造的设计技术

面向制造的设计DFM（DesignForManufacturing）是全生命周期设计的重要研究内容之一，也是产品设计与后续加工制造过程并行设计的方法。在设计阶段应尽早考虑与制造有关的约束，全面评价和及时改进产品设计，可以得到综合目标较优的设计方案，并可争取产品设计和制造的一次成功，以达到降低成本、提高质量、缩短产品开发周期的目的。第77页/共88页DFM包括的内容（1）部件和整机的可装拆性。（2）零件的可加工性，定性的衡量该零件是否能合理加工，并预估零件的加工成本、加工时间及加工的成品率。（3）零部件加工和装配质量的可检测性。（4）零部件和整机的可试验性和可维修性。（5）零部件及材料的可回收性等。第78页/共88页功能要求合理设计设计结果部件概念设计合理设计零件功能合理化分析加工工艺性分析合理的设计模型规则装配效率分析规则规则DFM系统的基本流程第79页/共88页2.DFM发展的特点（1）人工智能与专家系统技术的发展，使既懂得设计，又懂得工艺的设计