產品開發(fā)-內部需求(完整)ppt課件

1、2022/7/141面向“X的設計DFX2022/7/142第一節(jié) 概述第二節(jié) 面向制造的設計第三節(jié) 面向裝配的設計第四節(jié) 面向回收的設計第五節(jié) 面向質量的設計目錄第七章 面向“X的設計DFX2022/7/143面向“X的設計最初是以DFM面向制造的設計和DFA面向裝配的設計出現(xiàn)的，DFM技術強調在設計過程中思索加工要素，即可加工性和加工的方便性；DFA技術強調在設計過程中思索裝配要素，即可裝配性、裝配的方便性和減少裝配價錢；DFX技術中的“X是將面向制造的設計和面向裝配的設計進一步擴展到產品壽命周期的一切領域，并逐漸構成一個技術族，力圖設計好造、好修、好用的產品。7.1 概 述第七章 面向“

2、X的設計DFX2022/7/144DFX包括的內容：面向制造的設計 面向裝配的設計面向維修的設計 面向回收的設計面向質量的設計 面向本錢的設計面向包裝運輸?shù)脑O計面向測試的設計面向后勤效力的設計面向環(huán)境的設計7.1 概 述第七章 面向“X的設計DFX2022/7/145面向制造的設計(DFX)是最常用的DFX方法貫穿整個開發(fā)過程,它在不降低產質量量的情況下降低制造本錢.面向制造的設計的思想、原理面向制造的設計方法概述估計制造本錢減少部件本錢減少裝配本錢減少輔助本錢面向制造的設計決策對其他方面的影響7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1461 面向制造的設計的思想、原理

3、DFX是在產品的設計階段就盡早地思索與產品制造有關的約束如可制造性、全面評價產品設計和工藝設計，同時提供產品設計的反響信息，在設計過程中完成可制造性預測，以使產品的結構合理、制造簡單、裝配性好，并實現(xiàn)全局優(yōu)化從而縮短產品的開發(fā)周期。7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1471 面向制造的設計的思想、原理DFMA思想貫穿企業(yè)開發(fā)過程的一直。它涵蓋的內容很多，涉及產品開發(fā)的制造、裝配、監(jiān)測、維護、報廢處置等各個階段。7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1482 面向制造的設計方法概述DFX方法如以下圖所示主要包括:估計制造本錢降低制造本錢降低

4、裝配本錢降低輔助消費本錢思索DFX決策對其他因素的影響7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1493 估計制造本錢以下圖所示為一個簡單的制造系統(tǒng)輸入與輸出模型,其中包括原資料、外購件、工人的勞動、能量與設備；輸出包括加工出的產品與廢物。制造本錢就是系統(tǒng)輸入破費與處置廢物破費的和。7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1410制造本錢的構成消費本錢主要由：部件本錢、裝配本錢和間接本錢7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14113 估計制造本錢固定本錢和變動本錢估計規(guī)范件本錢估計定制件本錢估計裝配本錢估計間接本錢7.2

5、 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14123 估計制造本錢固定本錢和變動本錢固定本錢不隨產量而變化的本錢；例如：購買新的模具可變本錢與產量成比例增長或減少；例如：原資料的本錢、加工時間等估計規(guī)范件本錢估計方法：A將部件與公司已制造或購買的類似部件相比較，從而確定其本錢；B訊問供貨商或賣主7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14133 估計制造本錢估計定制件非規(guī)范件本錢原資料本錢、加工本錢、工裝本錢估計裝配本錢估計間接本錢7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14144 減少部件本錢減少部件本錢主要從以下幾個方面來進展

6、：了解消費制約條件和本錢驅動要素改良設計部件以簡化加工過程為加工過程選擇適當?shù)慕洕?guī)模部件加工過程規(guī)范化用“黑匣子法獲得部件7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14155 減少裝配本錢面向裝配的設計(DFA:Design For Assembly)是DFM的一個組成部分,它的目的是減少裝配本錢,對大部分產品來說,裝配本錢只是總本錢中的很小一部分,但是減少裝配本錢會帶來很大間接效益。輔助DFA決策的原那么：利用評分組合部件使裝配變得更容易思索用戶的裝配7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14165 減少裝配本錢利用評分DFA系數(shù)：實際裝配最

7、小時間與實踐裝配時間的比值DFA系數(shù)實際最小部件數(shù)3秒實踐裝配時間組合部件假設一個部件在實際上沒有限定是獨立的，那么就可以與其他一個或多個部件合成一個部件。優(yōu)點：被組合的部件之間不需求裝配組合件本錢通常比組合前部件本錢低在組合件中，被組合件的尺寸精度更高7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14175 減少裝配本錢使裝配變得更容易理想部件的特征：部件從頂部裝入；部件有對準標志；部件不需求定向；只需求一只手就可以裝配；裝配不需求工具；部件以一種直線運動的方式裝入；部件一經裝入就被加固；思索用戶的裝配7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1418

8、6 減少輔助本錢降低系統(tǒng)的復雜性:系統(tǒng)的復雜性隨著輸入、輸出和轉換過程的增多而添加，系統(tǒng)的復雜性是由產品設計帶來的，可以經過改動設計方案的復雜性來降低系統(tǒng)的復雜性錯誤預防:DFM的一個重要方面就是預測系統(tǒng)能夠發(fā)生的錯誤并在開發(fā)過程中采取適當?shù)拇胧?。一種經常發(fā)生的錯誤是由于兩種產品差別很小而產生混淆，可以經過消除差別或夸張差別來防止。7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14197 面向制造的設計決策對其他方面的影響DFM對開發(fā)時間的影響開發(fā)時間是極其珍貴的,對于一個重要的開發(fā)工程來說,一日抵萬金,正是這個緣由,在做DFM決策時不僅要思索對制造本錢的影響,而且要思索對開

9、發(fā)周期的影響。DFM對本錢的影響開發(fā)時間越長，開發(fā)本錢越高7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14207 面向制造的設計決策對其他方面的影響DFM對產品性能的影響在用DFM作決策前，開發(fā)小組應估計對產品性能的影響DFM對本錢的影響設計決策不僅會對開發(fā)工程有影響，還會對外在的事物產生影響如：部件的再用：在一個工程中開發(fā)出來的低本錢部件可以用于其他開發(fā)工程；壽命周期本錢：在產品的壽命周期中，某些產品能夠會帶來沒在制造本錢中思索的社會本錢；7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14218 面向制造的設計的軟件BDI公司Boothroyd Dewh

10、urst Inc.一種面向產品生命周期的優(yōu)化設計軟件系統(tǒng)、由DFA和DFM系列軟件組成的工具集，可以縮短產品設計和制造周期；目前在美國非常流行，著名公司如英特爾、摩托羅拉、惠普、通用、福特、飛馳、波音等都是它的用戶 7.2 面向制造的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1422面向裝配的設計及其特點面向裝配的設計準那么產品裝配信息描畫面向裝配的設計評價7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14231 面向裝配的設計及其特點廢棄產品的零部件經過維修和廢棄產品的資料經過一定的再生技術都可以被再利用，這就要求這些產品便于裝配，面向裝配設計DFD：Design Fo

11、r Dsiassembly的設計思想和方法應運而生。裝配的定義是：從產品或部件上有規(guī)律地拆下有用的零部件的過程，同時保證不因裝配過程而呵斥該零部件的損傷。7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14241 面向裝配的設計及其特點裝配的目的有三類：產品零部件的反復運用、元器件回收、原資料回收裝配被分為三類：破壞性裝配，部分破壞性裝配和非破壞性裝配面向裝配的設計包括：面向裝配的產品設計、面向裝配的工藝設計和面向裝配的系統(tǒng)設計7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14251 面向裝配的設計及其特點面向裝配的設計與傳統(tǒng)設計相比的優(yōu)點：使可回收零件和資料

12、再次重用所需的任務量大大減少；產品構造模塊化、一致化、使產品有較大的預測才干；裝配操作簡單快捷；拆下的零部件易于手工和自動處置；回收資料和剩余廢棄物易于分類和后處置；減少產品運用過程中的變化；7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14262 面向裝配的設計準那么產品裝配困難的緣由:產品設計不宜于延續(xù)裝配和回收銜接構造復雜、資料多樣性、產品構造基于功能和裝配的優(yōu)化導致裝配步驟復雜產品在運用階段由于修繕、污染和損壞而發(fā)生了變化需求裝配的產品缺乏完好的產品信息7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14272 面向裝配的設計準那么面向裝配的設計準那么

13、就是為了將產品的裝配性要求及回收約束轉化為詳細的產品設計而確定的通用或公用的設計原那么。裝配任務量最少原那么與構造有關的原那么易于裝配原那么易于分別原那么產品構造可預估性準那么7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14282 面向裝配的設計準那么裝配任務量最少原那么簡化產品構造和外形，減少零件資料種類；簡化維護及裝配回收任務，降低對維護、裝配回收人員的技術要求。明確所要裝配的零部件功能集成減少資料種類有害才來哦的集成準那么裝配目的零件易于接近準那么7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14292 面向裝配的設計準那么與構造有關的原那么構造盡量

14、采用簡單的銜接方式，盡量減少緊固件數(shù)量，一致緊固件類型，并使裝配過程具有良好的可達性及簡單的裝配運動。易于裝配原那么易于分別原那么7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14302 面向裝配的設計準那么產品構造可預估性準那么防止將易老化或易腐蝕的資料與所需裝配、回收的資料零件組合；要裝配的零部件應防止被污染或腐蝕；7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14313 產品裝配信息描畫產品裝配所需信息包括產品數(shù)據零件圖、工藝文件、零件根本數(shù)據、零部件構造、功能及所用資料等信息和運用信息產品運用條件和場所、產品運用中的維修及零部件改換數(shù)據。如以下圖所示

15、這些信息可歸納為三個方面：裝配過程信息裝配零部件信息裝配約束信息功能約束、幾何約束、工夾具約束等7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14323 產品裝配信息描畫基于圖形的表示方法用節(jié)點表示DFD中的各種實體；銜接弧表示實體之間的拓撲關系，這種方法簡單、直觀、易于了解?；陉P系數(shù)據庫的方法采用關系數(shù)據庫存儲實體及其關系，這種方法的信息組織維護方便。面向對象的方法使實體表達具有承繼性和封裝性，對象實體的層次可分為假設干類及相關屬性，如物理屬性、幾何屬性、特征屬性等，裝配方法有對象的類型確定。7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14334 面向

16、裝配的設計評價面向裝配的設計評價是對設計方案進展評價修正再評價再修正直至滿足設計要求的動態(tài)過程。評價目的主要由兩方面的目的組成：與裝配過程有關的目的：裝配費用、裝配時間、裝配過程的能量耗費和裝配過程的環(huán)境影響。與銜接構造性有關的目的：可達性規(guī)范化程度產品構造的復雜程度7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14344 面向裝配的設計評價與裝配過程有關的目的：裝配費用裝配時間裝配過程的能量耗費裝配過程的環(huán)境影響7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14354 面向裝配的設計評價與銜接構造性有關的目的：可達性：裝配工具接近裝配部件的難易程度；看得見

17、、摸得著、足夠的裝配空間規(guī)范化程度：采用規(guī)范化系數(shù)來衡量；產品構造的復雜程度7.3 面向裝配的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1436面向回收的設計的根本概念面向回收設計的特點面向回收設計的主要內容面向回收的設計準那么7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14371 面向回收的設計的根本概念面向回收的設計DFR，在進展產品設計時，充分思索產品零部件及資料的回收能夠性、回收價值大小、回收處置方法、回收處置構造工藝性等一些列問題，以到達零件資料資料和能源的充分有效利用，并在回收過程中對環(huán)境污染為最小的一種設計思想和方法目的：資源回收和再利用途徑：原資料的再循

18、環(huán)和零部件的再利用7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14387.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX傳統(tǒng)設計的要求面向回收設計的要求功能長壽命或短壽命產品安全性環(huán)境保護法規(guī)、回收材料特性及測試辦法使用回收方法及廢棄規(guī)則物人機工程因素利用可回收材料的設計準則生產先期用戶回收及后勤保障，回收材料的生產性能裝配裝配策略、面向拆卸的連接結構運輸重用及再生材料運輸及裝置維護將拆卸集成在回收后勤保障中回收廢物處理產品回收 再生 材料回收 處理成本制造成本 使用成本 回收成本必須考試產品銷路2022/7/14392 面向回收的設計的特點可使資料資源得到最大限制地運用可

19、減少環(huán)境污染，維護生態(tài)環(huán)境有利于繼續(xù)開展戰(zhàn)略的實施擴展了就業(yè)門路，提供更多的就業(yè)時機產品回收是一個社會化綜合工程，系統(tǒng)工程，會涉及到很多部門物流的閉合性回收過程本身是清潔消費，應該對環(huán)境無害，不呵斥對環(huán)境的二次污染7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14403 面向回收的設計的主要內容可回收資料及其標志可回收工藝及方法回收的經濟性回收產品及構造工藝7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14413 面向回收的設計的主要內容可回收資料及其標志：產品消費時，在零件上模壓出資料代號或用不同一顏色闡明資料的可回收性或注明專門的分類編碼代號；在資料零件

20、上作出條形碼標志，具有條形碼的塑料零件可采用激光掃描儀或機器人進展分類；在資料回收過程中，人們往往需求識別出資料添加劑的比例和種類，同時要求資料識別技術本錢低，易操作，能用于不同資料的識別，并能順應工廠車間的任務環(huán)境。7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14423 面向回收的設計的主要內容回收工藝及方法回收的經濟性零件資料能否有效回收的決議性要素回收的零件的構造工藝性7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14434 面向回收設計準那么面向回收設計的根本要求：對設計過程的要求：除了注重產品的根本功能、性能等目的外，更注重產品的壽命、構造及環(huán)境

21、友好性；對產品設計人員的要求：產品設計人員不僅具有專業(yè)知識，還必需了解產品預定的回收工、環(huán)境維護等方面的知識；對生命周期過程管理的要求：回收過程依托科學的管理，在設計階段要思索到這一點。7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14444 面向回收設計準那么面向回收的設計準那么：設計的構造易于裝配盡能夠的選取可整新的零件干凈的凈化工藝可充用零部件資料要易于識別分類機構設計要有利于維修調整7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14454 面向回收設計準那么面向回收的設計準那么：限制資料種類采用系列化和構造化的產品構造思索資料的異化再運用方法盡能夠的

22、利用回收零部件和資料思索資料的相容性7.4 面向回收的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1446面向質量的設計思想的產生面向質量設計的根本概念面向質量設計的實現(xiàn)戰(zhàn)略和方法面向質量的設計的關鍵技術7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14471 面向質量設計思想的產生設計是質量保證的首要環(huán)節(jié)，是質量保證明施的源頭，是消費質量實現(xiàn)的前提。質量保證應從傳統(tǒng)的消費過程質量控制向產品設計開發(fā)質量控制轉變，從制造過程控制向前推進到設計過程控制，因此提出了面向質量的設計DFQ (Design For Quality)7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX20

23、22/7/14482 面向質量設計的根本概念DFQ就是建立一個知識系統(tǒng)，它能為設計者實現(xiàn)產品或過程的要求質量提供所必需的知識。但由于質量概念的模糊性和不確定性，使DFQ的概念難以確定，許多研討者把Q分為兩類：Q外外部質量，指顧客能感遭到的質量，及最終產品所表現(xiàn)的特征和特性；Q內內部質量，指企業(yè)內部所進展的一切消費活動的質量，如采購、設計、消費、裝配等質量。設計過程實踐就是設計相應的Q內來保證Q外的過程。質量模型如下頁所示：7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14492 面向質量設計的根本概念質量模型如下所示：7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX2022

24、/7/14503 面向質量設計的實現(xiàn)戰(zhàn)略和方法3.1DFQ的實現(xiàn)戰(zhàn)略 DFQ是質量驅動的集成化產品和過程開發(fā)IPPD：Integrated Product And ProcessDevelopment方式。其模型如下頁所示。它強調每一設計階段中制定目的、合成、評價決策過程的分別，經過對每一過程實施相應的方法和工具來加強質量保證的能夠性。由于質量分解、合成的引入，使設計階段綜合思索到一切與產質量量有關的活動，將質量管理和控制活動融入設計中，將質量設計到產品中，保證設計的完善性。7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1451DFQ的過程模型7.5 面向質量的設計上圖所示為

25、：順序設計的DFQ流程右圖所示的為：并行設計的DFQ流程2022/7/14523 面向質量設計的實現(xiàn)戰(zhàn)略和方法3.2DFQ的方法與過程協(xié)助設計者進展概念設計及詳細設計的合成方法和工具穩(wěn)健設計法：運用正交表來安排實驗方案，經過誤差要素模擬各種干擾，并以信噪比SN作為質量評價體系，同時引入靈敏度分析，來尋求最正確的即穩(wěn)健性好的參數(shù)組合。相應模型法：運用統(tǒng)計學模型經過對設定的設計參數(shù)名義值及其誤差大小對功能值表的影響，以及產質量量目的的準確分析來選定設計方案。7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1453協(xié)助設計者進展概念設計及詳細設計的合成方法和工具原理設計方法：指出并證

26、明了要控制產質量量，設計必需滿足獨立原理，者即尋求可行方案的根據。信息原理用來在設計可行域內尋求最優(yōu)解，并可推導出幾條原理和準那么以指點設計，在設計早期階段控制質量。順應性分析：經過分析預測零部件在消費、裝配過程中的變化性風險，以及對設計可接受性、質量本錢的影響，從而在設計階段及早的發(fā)現(xiàn)處理潛在的加工才干的問題，使設計方案真實可行。DFX技術： 在設計階段盡早的思索與資料、加工方法、工藝規(guī)劃、裝配、測試、本錢等有關的約束，保證產品設計一次勝利。7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/14543 面向質量設計的實現(xiàn)戰(zhàn)略和方法3.2DFQ的方法與過程評價決策和工具失效方式和效應分析：在系統(tǒng)設計過程中，經過對系統(tǒng)各組成單元潛在的各種失效方式及其對系統(tǒng)功能的影響產生后果的嚴重程度進展分析，提出能夠采取的預防改良措施以提高產品的可靠度。缺點樹分析：根據產品或系統(tǒng)能夠產生的失效，利用失效樹圖分析，尋求一切能夠導致此失效的緣由。7.5 面向質量的設計第七章 面向“X的設計DFX2022/7/1455評價決策和工具設計評審：運用科學原理和工程方法，發(fā)揚集體智慧，在設計的各個階段對設計進展評議審查，及早的發(fā)現(xiàn)和消除設