先进制造第二章 2-1 先进设计技术(概述).ppt

先进制造技术Introduction to Advanced Manufacturing Technology 第二章 张 胜 文 江苏科技大学 现代制造技术研究所 卡迪拉克100 酷不酷！ “自主魔力”体现了通用汽车面向二十一世纪的革命性的设计理念： “自主魔力”具有的灵活结构使得生产商可以将车身和底盘制造分开。规模性的底盘生产可以降低燃料电池系统的成本。而简化的制造过程更进一步降低了制造的时间和成本 居然还有这种车？ Pod的英语意为“豆荚”，喻意给予乘坐人员一种温馨的感觉。这款车将车拟人化，车也能流露表达自身的感觉。 可用眼(头灯)、眉(车底架)、手脚(轮胎)、尾巴(天线柱)等来表达喜怒哀乐等十多种感情。 例如，驾驶员靠近时它会表现“欢迎”的表情对在十字路口突然冲出的车会表示惊讶，有时也会“生气”。爆轮胎或者没有燃油时会显示“伤心”等等。 制造业面临的问题 我国等当量GDP能源消耗是美国的2倍，欧洲的3倍，日本的4倍。我国消耗了占世界30%-40%的钢，50%的水泥等。制造业的贡献有多少？ 制造业与经济增长方式转变的关系:制造业是依靠劳力、原料（原材料、能源、土地、设备、环境）投入增长或者依靠自有产权知识（含技术）投入增长的转变。 制造业的竞争是产品设计的竞争，设计是制造业的灵魂！知识（技术）基本上是在设计阶段进入产品的。 研究制造业在经济增长方式转变中的贡献不能仅仅看产品、看产量，更重要的是看其中自有产权知识所占比例的变化。 政府和企业在规划制造业的发展时,要研究如何增加产品中的自有产权知识的比重。抓住产品设计！ 制造业面临的问题 制造业的竞争是设计的竞争，设计竞争的焦点： 率先引入必威体育精装版技术，最短研发周期和最小研发成本。 一个有竞争力的产品必须有全生命周期设计 — 全生命周期任何环节上引入新知识（技术）都可能提高竞争力。 产品设计对于制造业的意义 需要研究现代设计理论和认识现代产品设计的基本规律。 有了正确的理论，才能有正确的方法和产生有效的工具。 Product cost / sphere of influence “设计”的含义很容易理解，但要对其做准确的定义却很困难。 从字面上理解，“设计”包含“设想”与“计划”的含义，即人类对自己所从事的实践活动的预期目的与结果的认识和假想，以及为达到一定目的而打算采取的方法和步骤。 牛津辞典中给“设计”做出的定义是：“头脑中的计划、所采取的方案、目的、观念、方法与目的、初步草图、轮廓勾画、图案、艺术或文学基础、普通意念、构造、计谋、所涉及的才能、创新”。 J. F. Blumrich给出了一个较为正式的定义： “设计是对以前从未解决的问题建立和定义解决方法与相关结构，或者对以前已经解决的问题建立和定义新的解决方法”。 产品规划--需求分析、市场预测、可行性分析、总体参数、制约条件和设计要求； 方案设计--功能原理设计，确定原理方案； 技术设计--将产品的功能原理具体化为机器产品及其零部件的具体结构； 施工设计--指工程图绘制，工艺文件编写，说明书编写等。 分析--明确设计任务本质； 综合--综合各种因素，探求解决方案； 评价--对多种方案进行比较和评定，方案调整和改进； 决策--确定最佳的设计方案 Efficient design requirements Optimization Original Optimized 现代设计的要求 现代的设计是基于知识的设计，知识信息以数字化的形式存在于设计制造过程。 产品和工艺越来越复杂，包含越来越多的规则，要求多个远程的组织和个人进行协同设计； 对产品可靠性和安全性的进一步认识要求更安全的设计. 现代设计的要求 对环境恶化与全球人口膨胀的认识要求更具有环境友好性的产品和工艺设计； 对可持续性发展的认识也要求对产品报废后的可回收性进行设计。 好的产品首先是设计出来的，然后才是制造出来的。 在设计理论方面，除了大量采用与特定产品相关的技术领域内必威体育精装版的技术理论外，还大量采用现代设计方法学理论的必威体育精装版研究成果。 在设计手段方面，采用电子计算机作为辅助手段。 先进理论与先进手段相结合，形成了许多新的设计技术。 例如: 旨在提高新产品设计质量的质量功能配置技术，可靠性设计技术，防疲劳、防断裂、防腐蚀设计技术，减摩和耐磨设计技术，动态设计技术，广义优化设计技术等: 旨在缩短新产品开发周期的并行设计技术等； 旨在降低新产品开发成木的价值工程、面向成本的设计技术、低成本设计技术等; 旨在保护生态环境的绿色设计技术、人机工程设计技术等。 现代设计方法 现代设计是传统设计的深入、丰富和完善。 现代设计：以市场需求为驱动，以现代设计思想、理论为指导，以知