先进制造技术2.3.1[研究生].ppt

创新设计技术 * 2.3.2 快速响应设计技术 2.3.2.1 快速响应设计技术的时代背景 20世纪末，世界经济最大的变化是全球买方市场的形成和产品更新换代速度的日益加快。 由四通八达的铁路、公路、远洋巨轮、喷气飞机、通讯卫星和“信息高速公路”组成的网络已将全球紧密地联成一个整体，庞大的人流、物流、信息流和资金流无时无刻不在沿着各自的管道奔腾流淌，使世界成为一个大市场。同时，由于生产力的高度发展，使得社会的总供给能力远大于需求量，因而普遍形成买方市场，所有企业都必须经受这个全球买方市场的挑战。市场竞争的加剧，产品的更新换代不断加快，市场寿命周期不断缩短。据估计，近30年来出现的新技术、新产品，已远远超过了过去两千年的总和。根据各个时期一些代表性产品更新速度与变化情况分析，一种新产品从构思、设计、试制到商业性投产，现在只需2~3年甚至更短的时间。 在以快交货（T）、高质量（Q）、低成本（C）、重服务（S）和重环保（E）去争取市场份额的市场竞争中，缩短交货期，以快速响应市场需求，已经成为竞争的第一要素。 创新设计技术 * 事实上，制造业的生产方式和市场竞争焦点会随着社会生产力的发展水平和科学技术的进步状况而不断地改变。 在工业化初期，由于生产力水平还比较低下，市场上产品短缺，企业生产什么顾客就买什么，“皇帝女儿不愁嫁”，所以企业就拼命扩大产量、降低成本，因而形成以“规模效益第一”为特点的少品种、大批量生产方式。当产品产量达到一定水平以后，企业之间的竞争逐步从“价廉、物美”转变为“物美、价廉”，使“质量第一”成为市场竞争的焦点。 到了二十世纪90年代，用户需求呈现出差异而多变，这迫使企业跟随用户，采用多品种、小批量的生产方式，按定单组织生产。同时，面对瞬息万变的市场环境，更要求企业具有高度的灵敏性，能抓住稍纵即逝的机遇，不断地迅速开发新产品，以吸引顾客，变被动适应用户为主动引导市场，这样才能保证企业在竞争中立于不败之地。 可见，在这种时代背景下，市场竞争的焦点就转移到速度上来，即凡能“领先一步”，快速提供更高性能/价格比产品的企业，将具有更强的竞争力。因此，我们提倡实施“快速响应工程”，以适应市场环境的变化和用户需求的转移。 创新设计技术 * 2.3.2.2 快速响应工程的含义 实施“快速响应工程”可以使企业具备从捕捉产品信息到及时投放市场的全面快速响应应能力，主要内容包括以下几个模块： 建立快速捕捉市场动态需求信息的决策机制； 实现产品的快速设计； 追求新产品的快速试制定型； 推行快速响应制造的生产体系。 为了提高快速响应能力，企业首先应能迅速捕捉复杂多变的市场动态信息，并及时作出正确的预测和决策，以决定新产品的功能特征和上市时间。明确了新产品的开发项目以后，实现快速设计就成为重要的一环。 现代机械产品由于用户的要求越来越高，产品结构日益复杂，科技含量愈来愈高，所以使得产品的开发周期日趋延长。如何解决好产品市场寿命缩短和新产品开发周期延长的尖锐矛盾，已经成为决定企业成败兴衰的生死攸关问题。 创新设计技术 * 产品开发周期包括设计、试制、试验和修改等一系列环节，除了设计以外的后几个环节可以统称为试制定型阶段。 为了实现快速设计，人们提出了CE（并行工程）、DFX（面向制造、装配、检验、质量、服务等的设计）、CSCW（计算机协同工作支持环境）和功能分解组合的设计思想，这将引起对现代设计方法和CAD发展的新探索。 在此基础上，提出用变型设计实现快速响应的策略。这种设计策略以关系型产品模型和与之相适应的产品信息管理系统以及基于实例推理的智能技术为主要手段，特别强调对企业产品信息的标准化、规范化重组，通过对企业现有成熟产品的变型再设计，使企业的宝贵信息资源得到尽可能多的重用，从而达到以快交货、高质量、低成本和重环保的快速响应竞争策略去赢得市场的目的。 加快产品的试制、试验和定型，以快速形成生产力，需要尽量利用制造自动化的各种新技术，如FMS、RP（快速成形）和VM（Virtual Manufacturing，虚拟制造）。 创新设计技术 * 快速成型其特点是能以最快的速度将CAD模型转换为产品原型或直接制造零件，从而使产品开发可以进行快速测试、评价和改进，以完成设计定型，或快速形成精密铸件和模具等的批量生产能力。 虚拟制造是先进制造技术的先导，它充分利用计算机和信息技术的必威体育精装版成果，通过计算机