通用化系列化、組合化解讀

1、、什么是產(chǎn)品通用化對(duì)某些零件或部件的種類、規(guī)格，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)加以精簡(jiǎn)統(tǒng)一，使之能在類似產(chǎn)品中通用互換的技術(shù)措施。經(jīng)過統(tǒng)一后，可通用于某些產(chǎn)品中的零件或部件，稱為“通用件”。所謂產(chǎn)品產(chǎn)品通用化是指同一類型不同規(guī)格或不同類型的產(chǎn)品和裝備中，用途相同、結(jié)構(gòu)相近似的零部件，經(jīng)過統(tǒng)一以后，可以彼此互換的標(biāo)準(zhǔn)化形式。顯然，通用化要以互換性為前提， 互換性有兩層含義，即尺寸互換性和功能互換性。功能互換性問題在設(shè)計(jì)中非常重要。例如所設(shè)計(jì)的柴油機(jī)，既可用于拖拉機(jī)，又可用于汽車、裝運(yùn)機(jī)、推土機(jī)和挖掘機(jī)等。通用性越強(qiáng)，產(chǎn)品 的銷路就越廣，生產(chǎn)的機(jī)動(dòng)性越大，對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)性就越強(qiáng)。產(chǎn)品通用化就是盡量使同類產(chǎn)品不同規(guī)格

2、， 或者不同類產(chǎn)品的部分零部件的尺寸、 功能相同， 可以互換代替，使通用零部件的設(shè)計(jì)以及工藝設(shè)計(jì)、 工裝設(shè)計(jì)與制造的工作量都得到節(jié)約， 還能 簡(jiǎn)化管理、縮短設(shè)計(jì)試制周期。二、產(chǎn)品通用化的必然性產(chǎn)品通用化是現(xiàn)代化大生產(chǎn)發(fā)展的客觀要求。隨著產(chǎn)品規(guī)格、品種日益繁多，生產(chǎn)和需求反映在品種規(guī)格上的矛盾日益突出，因此，將作用相同、尺寸接近的各種零部件和技術(shù)文件，經(jīng)過 比較分析，合理歸并，使其統(tǒng)一，既在技術(shù)上是可行的，又在經(jīng)濟(jì)上是合理的。產(chǎn)品通用化是提高社會(huì)生產(chǎn)效率的重要方向之一。它能夠減少生產(chǎn)重復(fù)現(xiàn)象，消除產(chǎn)品及其元件種類以及工藝型式的不適當(dāng)?shù)亩鄻踊?。在通用化基礎(chǔ)上增加批量，是建立專業(yè)化生產(chǎn)的有效條件，對(duì)

3、采用先進(jìn)設(shè)備、改善產(chǎn)品質(zhì)量的更新速度，縮短掌握新技術(shù)的時(shí)間，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 起著積極作用。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中盡量采用通用件，可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、減少工藝準(zhǔn)備的工作量， 從而使生產(chǎn)組織和生產(chǎn)計(jì)劃工作進(jìn)一步完善。三、產(chǎn)品通用化的一般方法在對(duì)產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)時(shí)， 要全面分析產(chǎn)品的基本系列及派生系列中零部件的個(gè)性與共性，從中找出具有共性的零部件，先把這些零部件作為通用件，以后根據(jù)情況有的還可以發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)件。 如果對(duì)整個(gè)系列的產(chǎn)品中的零部件都經(jīng)過認(rèn)真的研究和選擇，能夠通用的都使之通用，這就叫全系列通用化。在單獨(dú)設(shè)計(jì)某一種產(chǎn)品時(shí)，也應(yīng)盡量采用已有的通用件。新設(shè)計(jì)的零部件應(yīng)充分考慮到使其 能為以后的新產(chǎn)品所采用，

4、逐步發(fā)展成為通用件。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的通用化程度在某種意義上可用通用化系數(shù)來衡量：通用化系數(shù)=通用件件數(shù)（或品種數(shù)）/零件總件數(shù)（或品種總數(shù)）四、產(chǎn)品通用化的發(fā)展方向產(chǎn)品通用化的主要發(fā)展方向，一般是：1、在基礎(chǔ)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，使各種用途的機(jī)器系列通用化。2、在各種不同的機(jī)器中，最大限度地采用同一類型的零部件。3、設(shè)計(jì)含有一般元件的典型方案，即工藝過程典型化。通用化是一個(gè)綜合過程。在此過程中，對(duì)產(chǎn)品制造的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)發(fā)生深刻影響。通用化不僅會(huì)完善縱向的聯(lián)系，而且會(huì)完善橫向的聯(lián)系它可減少各部門的企業(yè)內(nèi)所生產(chǎn)的同類部件、 零件和工具的型式尺寸的數(shù)量。因此，通用化工作只能綜合地進(jìn)行，才能獲得最佳效果，而不能 將

5、這項(xiàng)工作局限在個(gè)別企業(yè)或一些企業(yè)范圍內(nèi)。五、什么是產(chǎn)品系列化標(biāo)準(zhǔn)化的常用形式有簡(jiǎn)化、統(tǒng)一化、通用化、系列化等。系列化是標(biāo)準(zhǔn)化的高級(jí)形式，是標(biāo)準(zhǔn)化高度發(fā)展的產(chǎn)物，是標(biāo)準(zhǔn)化走向成熟的標(biāo)志；系列化 是使某一類產(chǎn)品系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能最佳的標(biāo)準(zhǔn)化形式。系列化通常指產(chǎn)品系列化，它通過對(duì)同一類產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究，經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、尺寸、 基本結(jié)構(gòu)等作出合理的安排與計(jì)劃，以協(xié)調(diào)同類產(chǎn)品和配套產(chǎn)品之間的關(guān)系。系列化產(chǎn)品的基礎(chǔ)件通用性好，它能根據(jù)市場(chǎng)的動(dòng)向和消費(fèi)者的特殊要求，采用發(fā)展變型產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)合理辦法， 機(jī)動(dòng)靈活地發(fā)展新品種， 既能及時(shí)滿足市場(chǎng)的需要， 又可保持企業(yè)生產(chǎn)組織

6、 的穩(wěn)定，又能最大限度地節(jié)約設(shè)計(jì)力量，因此產(chǎn)品系列化是搞好產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要原則。企業(yè)必須按照產(chǎn)品系列化的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)沒有系列型譜的要逐步形成系列型譜，對(duì)已有系列型譜的應(yīng)嚴(yán)格按照系列型譜進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證新產(chǎn)品按系列發(fā)展。六、產(chǎn)品系列化的工作內(nèi)容產(chǎn)品系列化工作的內(nèi)容一般可分為以下三個(gè)方面。1、制訂產(chǎn)品基本參數(shù)系列產(chǎn)品的基本參數(shù)是基本性能或基本技術(shù)特性的標(biāo)志，是選擇或確定產(chǎn)品功能范圍、 規(guī)格、尺寸的基本依據(jù)。產(chǎn)品基本參數(shù)系列化是產(chǎn)品系列化的首先環(huán)節(jié)，也是編制系列型譜，進(jìn)行系列設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。制訂基本參數(shù)系列的步驟是：1）選擇主參數(shù)的基本參數(shù)主參數(shù)是各項(xiàng)參數(shù)中起主要作用的參數(shù)。主參數(shù)的數(shù)目一般只選一個(gè)

7、，最多也只能選兩個(gè)。 選擇的原則是：應(yīng)能反映產(chǎn)品的基本特性（如電動(dòng)機(jī)的功率）；應(yīng)是產(chǎn)品中穩(wěn)定的參數(shù)（如車床床身上工件回轉(zhuǎn)直徑）；應(yīng)從使用出發(fā)，優(yōu)先選性能參數(shù)，其次選結(jié)構(gòu)參數(shù)。2）確定主參數(shù)和基本參數(shù)的上下限。即確定系列的最大、最小值。這個(gè)數(shù)值范圍的確定，一般要經(jīng)過近期和長(zhǎng)遠(yuǎn)的需要情況、生 產(chǎn)情況、質(zhì)量水平、國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的生產(chǎn)情況的分析、并盡量符合優(yōu)先數(shù)系列。3）確定參數(shù)系列主要是確定在上下限之間的參數(shù)如何分類、分級(jí)，整個(gè)系列安排多少檔，檔與檔之間選用怎樣的公比等。常見的數(shù)值系列分級(jí)有一般數(shù)值和優(yōu)先數(shù)系列。一般數(shù)值系列主要有以下幾種數(shù)列：a.等差數(shù)列等差數(shù)列是算術(shù)級(jí)數(shù)，而數(shù)列中任意相鄰兩項(xiàng)之差

8、是一常數(shù)，即：Nn?Nn?1=d式中：Nn為數(shù)列中第n項(xiàng)的值；d為級(jí)數(shù)公差。等差數(shù)列是最簡(jiǎn)單的一種數(shù)值分級(jí)方法，適用于軸承、緊固件等，優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)成簡(jiǎn)單，便于分 級(jí)，但主要缺點(diǎn)是相鄰兩項(xiàng)的相對(duì)差不均勻。x 100%相對(duì)差='；造成數(shù)值小的參數(shù)之間相對(duì)差反而大，數(shù)值大的參數(shù)之間相對(duì)差反而小的結(jié)果。因此對(duì)許多產(chǎn)品來說不符合客觀實(shí)際對(duì)產(chǎn)品參數(shù)分布規(guī)律的要求。b.階梯式等差數(shù)列為了克服上述的缺點(diǎn)，有時(shí)可把等差數(shù)列中各段的公差分成不同，例如：螺紋直徑系列：13612244880300各數(shù)值段公差：1 2 3 4 5階梯式等差數(shù)列可使數(shù)值大的參數(shù)之間差值增大，從而使整個(gè)系列保持適當(dāng)?shù)拿芏?，但是階梯式等

9、差數(shù)列項(xiàng)差的變化是不連續(xù)的，分級(jí)之間出現(xiàn)跳躍式的劇增或劇減，不易把整個(gè)數(shù)列的變化規(guī)律控制在最佳狀況。c.幾何級(jí)數(shù)（等比級(jí)數(shù)）幾何級(jí)數(shù)的特點(diǎn)是任意相鄰二項(xiàng)之比為一常數(shù)，即:Nn=N1 或式中r為公比，N1為首項(xiàng)，Nn為第n項(xiàng)除了一般數(shù)值系列之外，另一類是優(yōu)先數(shù)列。由于各種產(chǎn)品的特點(diǎn)不同，不可能都按一個(gè)公 比形成系列，客觀上需要一種數(shù)列能按照十進(jìn)的規(guī)律向兩端延伸，這便是十進(jìn)幾何級(jí)數(shù)優(yōu)先數(shù)列。以M工為公比形成的等比數(shù)列:R5數(shù)系：以1國(guó)為公比形成的數(shù)系;R10數(shù)系：以''師*I-©為公比形成的數(shù)系；R20數(shù)系：以 西之L12為公比形成的數(shù)系；R40數(shù)系：以 領(lǐng)片L06為公比

10、形成的數(shù)系；以上稱為基本系列。R80數(shù)系：以 河 1而為公比形成的數(shù)系；它稱為補(bǔ)充系列，僅在參數(shù)分級(jí)很細(xì)、基本系列不能適應(yīng)實(shí)際情況時(shí)，才可考慮采用。根據(jù) 規(guī)定，確定產(chǎn)品的參數(shù)系列時(shí)，必須最大限度地采用，這就是“優(yōu)先”的意義。2、編制產(chǎn)品系列型譜因?yàn)樯鐣?huì)對(duì)產(chǎn)品的需要是多方面的，只是對(duì)參數(shù)分檔分級(jí)： 有時(shí)還不能滿足需要， 還要求同一規(guī)格的產(chǎn)品有不同的型式，以滿足不同的特殊要求。解決這個(gè)問題便是系列型譜的任務(wù)。系列型譜是對(duì)基本參數(shù)系列限定的產(chǎn)品進(jìn)行型式規(guī)劃，把基型產(chǎn)品的與變型產(chǎn)品的關(guān)系以及品種發(fā)展的總趨勢(shì)用圖表反映出來，形成一個(gè)簡(jiǎn)明的品種系統(tǒng)表。編制型譜是一件很復(fù)雜、很細(xì)致、又需要很慎重的工作，要以

11、大量的調(diào)查資料和科學(xué)的分析 預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)，一經(jīng)確定，輕易不宜改變。3、產(chǎn)品的系列設(shè)計(jì)1）首先在系列內(nèi)選擇基型，基型應(yīng)該是系列內(nèi)最有代表性，規(guī)格適中，用量較大，生產(chǎn)較 普遍，結(jié)構(gòu)較先進(jìn)，經(jīng)過長(zhǎng)期生產(chǎn)和使用考驗(yàn)，結(jié)構(gòu)和性能都比較可靠，又有發(fā)展前途的型號(hào)。2）在充分考慮系列內(nèi)產(chǎn)品之間以及變型產(chǎn)品之間的通用化的基礎(chǔ)上，對(duì)基型產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù) 設(shè)計(jì)或施工設(shè)計(jì)。3）向橫的方向擴(kuò)展，設(shè)計(jì)全系列的各種規(guī)格，這時(shí)要充分利用結(jié)構(gòu)典型化和零部件通用化等方法，擴(kuò)大通用化程序或者對(duì)系列內(nèi)產(chǎn)品的主要零部件確定幾種結(jié)構(gòu)型式（叫做基礎(chǔ)件），在具體設(shè)計(jì)時(shí)，從這些基礎(chǔ)件中選擇合適的。4）向縱的方向擴(kuò)展，設(shè)計(jì)變型系列或變型產(chǎn)品，變型與基

12、礎(chǔ)要最大限度地通用，盡量做到 只增加少數(shù)專用件，即可發(fā)展一個(gè)變型或變型系列。七、產(chǎn)品系列化的目的產(chǎn)品系列化的目的，是為了簡(jiǎn)化產(chǎn)品品種和規(guī)格，盡可能滿足多方面的需要。產(chǎn)品系列化， 便于增加品種，擴(kuò)大產(chǎn)量，降低成本。八、產(chǎn)品系列化的經(jīng)濟(jì)意義實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化有重要的經(jīng)濟(jì)意義：1、可以加速新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，發(fā)展新品種、提高產(chǎn)品質(zhì)量，方便使用和維修，減少備品配件 的儲(chǔ)備量。2、合理簡(jiǎn)化品種，擴(kuò)大通用范圍，增加生產(chǎn)批量，有利于提高專業(yè)化程度。3、縮短產(chǎn)品工藝裝置的設(shè)計(jì)與制造的期限和費(fèi)用。九、組合化概述組合化是按照標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計(jì)并制造出一系列通用性較強(qiáng)的單元，根據(jù)需要拼合成不同用途的物品的一種標(biāo)準(zhǔn)化的形式。組

13、合化是受積木式玩具的啟發(fā)而發(fā)展起來的，所以也有人稱它為“積木化”和“模塊化”。組合化的特征是通過統(tǒng)一化的單元組合為物體，這個(gè)物體又能重新拆裝， 組成新結(jié)構(gòu)的物體， 而統(tǒng)一化單元?jiǎng)t可以多次重復(fù)利用。建筑用磚，從“組合化”角度來看是最原始的組合件，活字印刷術(shù)是組合化的典型創(chuàng)造。文 字和數(shù)字符號(hào)也是表達(dá)語言和數(shù)量的組合單元。音樂中樂譜是選擇最佳音響的組合式系統(tǒng)等等。 可見組合化很早就已經(jīng)被人們用來做為生產(chǎn)建設(shè)和生活交往的科學(xué)手段。十、組合化的理論基礎(chǔ)組合化是建立在系統(tǒng)的分解與組合的理論基礎(chǔ)上。把一個(gè)具有某種功能的產(chǎn)品看做是一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)又是可以分解的，可以分解為若干功能單元。由于某些功能單元，不

14、僅具備特定的 功能，而且與其它系統(tǒng)的某些功能單元可以通用，互換，于是這類功能單元，便可分離出來，以 標(biāo)準(zhǔn)單元或通用單元的形式獨(dú)立存在，這就是分解。為了滿足一定的要求，把若干個(gè)事先準(zhǔn)備的標(biāo)準(zhǔn)單元，通用單元和個(gè)別的專用單元按照新系統(tǒng)的要求有機(jī)地結(jié)合起來，組成一個(gè)具有新功能的新系統(tǒng)，這就是組合。組合化的過程，既包括分解也包括組合，是分解與組合的統(tǒng)一。組合化又是建立則統(tǒng)一化成果多次重復(fù)利用的基礎(chǔ)上。組合化的優(yōu)越性和它的效益均取決于組合單元或零部件來構(gòu)成物品的一種標(biāo)準(zhǔn)化形式。通過改變這些單元的聯(lián)接方法和空間組合，使之適用于各種變化了的條件和要求，創(chuàng)造出具有新功能的物品。十一、 組合化的主要內(nèi)容無論在產(chǎn)品

15、設(shè)計(jì)，生產(chǎn)過程中以及產(chǎn)品的使用過程中都可以運(yùn)用組合化的方法。但組合化的內(nèi)容，主要的是特殊和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)單元和通用單元，這些單元又可稱做“組合元”。確定組合元的程序，大體是：先確定其應(yīng)用范圍，然后劃分組合元，編排組合型譜（由一定 數(shù)量的組合元組成產(chǎn)品的各種可能形式），檢驗(yàn)組合元是否能完成各種預(yù)定的組合，最后設(shè)計(jì)組合元件并制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。除確定必要的結(jié)構(gòu)型式和尺寸規(guī)格系列化，拼接配合的統(tǒng)一化和組合單元的互換性是組合化的關(guān)鍵。此外，就是預(yù)先制造并儲(chǔ)存一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)組合元，根據(jù)需要組裝成不同用途的物品。例如，機(jī)械加工過程中使用的夾具，常常具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)， 可 以看做是具有某種功能的系統(tǒng)，但這類系統(tǒng)不管

16、它如何復(fù)雜，都是可以分解的，都是由具備某些特定功能的零部件所組成的，整個(gè)系統(tǒng)的功能經(jīng)過分解，不外是對(duì)工件起支承、定位、導(dǎo)向、壓縮等作用。由此，便可將夾具的 元件劃分為基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固加等類型，每一類元件根據(jù)其作用 和使用范圍，又可設(shè)計(jì)成幾種結(jié)構(gòu)型式，每種結(jié)構(gòu)型式的元件又可形成不同的尺寸規(guī)格系列，并按一定的編號(hào)原則編號(hào)。這些統(tǒng)一化的夾具單元成批制造，分類保存，反復(fù)使用。十二、組合化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的應(yīng)用組合化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的應(yīng)用主要是組合設(shè)計(jì)系統(tǒng)，組合設(shè)計(jì)系統(tǒng)是在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或新零件時(shí)，不是將其全部組成部分和零件都重新設(shè)計(jì)，而是根據(jù)功能要求，盡量從貯存的標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和其它可

17、繼承的結(jié)構(gòu)和功能單元中選擇。既使重新設(shè)計(jì)的零件，也要盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)要素，實(shí)現(xiàn)原有技術(shù)和新技術(shù)的反復(fù)組合，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)化成果的重復(fù)作用。這是一種把組合化的原則運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種類型產(chǎn)品的新型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。十三、組合化的作用1）依據(jù)對(duì)功能結(jié)構(gòu)的分解而確定的單元能以較少的種類和規(guī)格組合成較多的制品，它能有 效的控制零部件（功能單元或結(jié)構(gòu)單元）的多樣化，從而取得生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。2）組合化開創(chuàng)了適應(yīng)多種組裝條件的可能性，從而為實(shí)現(xiàn)既滿足多種要求又盡量少增加新 的產(chǎn)品型號(hào)這樣理想的生產(chǎn)方式奠定了基礎(chǔ)。3）按系列化原則設(shè)計(jì)的單元以及單元的分類系統(tǒng)為實(shí)行成組加工打下基礎(chǔ)，批量較大的標(biāo) 準(zhǔn)單元還可