产品开发的决策与设计(ppt 98页).ppt

1,第三章产品开发与设计,产品开发的决策产品设计工艺设计新产品试制和鉴定计算机及信息技术在产品开发中的应用战略联盟在产品开发中的应用,2,产品的选择及其影响因素,产品选择是指根据市场行情筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和服务，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续发展的策略。产品选择应考虑的因素产品的市场潜力产品的收益性市场竞争性可利用的资源条件技术水平和生产能力经销能力国家政策、法律、法规等要求,3,产品开发与设计工作的主要内容,产品开发决策,调查与预测分析产品构思创意及筛选产品寿命周期分析产品开发时机选择产品开发的策略选择产品开发的方式选择,试制鉴定,正式生产,产品设计,工艺设计,编制技术任务书方案设计技术设计工作图设计,4,个性化定制生产,研究与开发,“一对多”“一对一”,增强企业柔性,基础研究,应用研究,技术开发研究,现代企业的R尽量利用现有设备;消除生产薄弱环节;缩短工艺设计周期、节约工艺设计费用、提高产品质量、安全生产组织好会审、会签工作,工艺装备简称工装，是工具、夹具、量具、模具和工位器具等的总称通用工装:用于加工不同产品专用工装:用于加工特定产品。,71,第四节新产品试制和鉴定,目的检验产品设计的正确性和加工工艺的可行性及时发现和解决设计中的问题，进一步改进设计和工艺，避免在正式投产后可能发生的人力、物力、财力和时间的浪费。,72,成批和大量生产样品试制：通过一件或少数几件样品的制造和试验来考核产品的设计质量、产品结构与性能及其主要工艺。小批试制：检验产品设计的工艺性，验证全部工艺文件和工艺装备，考察它们是否能保证产品质量及预期的生产率。通过小批试制掌握新产品的生产工艺，完成从试制到正式生产的过渡。,73,小批量生产先试制一台样品验证图纸和工艺的准确性，然后根据获取的经验生产其余产品；或者，试制关键零部件并加以鉴定,单件生产第一件产品就要按样品试制的步骤和要求进行,74,样品试制目的：通过一件或少数几件样品的制造和试验来检验产品结构、性能和主要工艺基本任务：通过试制，找出缺陷，对设计图纸作必要修改，使设计基本定型。组织：编制试制零件的工艺过程卡设计制造必要的工装技术交底技术追随,75,样品鉴定新产品是否符合技术任务书是否符合国家标准和其他技术要求设计资料是否齐全技术经济指标是否合理结构的工艺性是否良好主要的工艺技术能否实现工装能否保证产品的加工质量等,76,小批量试制和鉴定基本任务：验证或修改批量生产工艺规程；检查和调整工装；保证产品质量符合规定的技术条件；做好辅助和调整工作。组织管理：主任工艺师领导，在该生产车间按正常生产条件进行试制鉴定,77,第五节计算机及信息技术在产品开发中的应用,一、计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，CAD),概念及内容计算机辅助设计是指利用计算机进行产品以及零部件的结构设计并绘制出图样的技术。包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图、计算机辅助设计过程管理等内容。,78,计算机辅助设计CAD,系统组成计算机主机、图形显示终端、图形输入板、绘图仪、扫描仪、打印机、磁带机，以及各类软件。,基本技术：交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等,79,计算机辅助设计CAD,CAD的特点设计手段的精确化、模型化和虚拟化设计过程的并行化和高度集成计算机设计自动化,80,二、计算机辅助工艺过程设计(ComputerAidedProcessPlanning，CAPP),概念及内容指工艺人员根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求，向计算机输入被加工零件的原始数据、加工条件和加工要求，由计算机自动进行编码、编程，直至最后输出经过优化的工艺规程卡片的过程。,计算机辅助工艺过程设计CAPP,81,计算机辅助工艺过程设计CAPP,CAPP系统功能模型,82,计算机辅助工艺过程设计CAPP,CAPP的发展最初，CAPP仅用于工艺规程的检索和管理而今，能直接输入零件图形和加工要求，通过系统的逻辑判断功能，自动地直接生成零件的工艺过程目前，CAPP系统主要应用于零件的机械加工方面，但已逐渐向其它工艺领域扩展，如热处理、锻造、冲压和装配等现在的CAPP系统主要用于回转体零件，其次为棱柱形零件和板块类零件。,83,计算机辅助工艺过程设计CAPP,CAPP的功能检索标准工艺文件选择加工方法安排加工路线选择机床、刀具、量具、夹具选择装夹方式和装夹表面优化选择切削用量计算加工时间和加工费用确定工序尺寸和公差及选择毛坯绘制工序图及编写工序卡,84,计算机辅助工艺过程设计CAPP,组成与基本结构,CAPP系统构成,控制模块，协调各模块的运行，实现人机之间的信息交流，控制产品设计信息获取方式,由CAD系统完成的产品设计信息输入,工艺过程设计模块：进行加工工艺流程的决策，生成工艺过程卡。工序决策模块：选定加工设备、定位安装方式、加工要求，生成工序卡。工步决策模块：选择刀具轨迹、加工参数，确定加工质量要求，生成工步卡及刀位文件,用于存放产品制造工艺规则、工艺标准、工艺数据手册、工艺信息处理的相关算法和工具等,典型案例库，存放各零件族典型零件的工艺流程图、工序卡、工步卡、加工参数等数据，供系统参考使用,存放工艺流程图、工序卡、工步卡等系统输入输出模板、手工查询工具和系统操作工具集等,输出工艺流程卡、工序卡、工步卡，工序图等各类文档,85,计算机辅助工艺过程设计CAPP,CAPP系统的效益有利于工艺规程的合理化、标准化和最优化提高工艺规程的设计效率可获得良好的经济效益。国外统计，采用CAPP后，工艺设计劳动量减少了20%40%，工艺设计费用降低了2050%，总制造成本降低了9.6%有利于CAD/CAPP/CAM的集成,86,三、虚拟现实产品开发（Virtual-realityProductDevelopment，VPD）,采用虚拟现实技术（VRT）在计算机上完成包含产品设计、分析、试验和测试各个环节的开发过程。,87,四、基于Internet网络的产品开发,Intranet:主要是指企业内部的计算机网络，所以也称“企业内部网”。它是属于某个组织或公司的基于TCP/IP协议簇的网络，只有该组织或该公司的成员和经过认证的用户才可以访问ernet是面向全球的网络，internet则是一个局域网，只是功能非常全面，在Intranet内部可以象Internet上一样收发电子邮件，进行WWW浏览，但只限于在企业内部，并不能直接从Internet获取信息。,88,基于Internet网络的产品开发,Intranet的主要特征Intranet可实现internet的信息查询、信息发布、资源共享等功能，还可作为企业全方位的管理信息系统，实现企业的生产管理、进销存管理和财务管理等功能。Intranet的信息主要为企业内部使用，能够实时反应数据库的内容，用户除了查询数据库外，还可以增加、修改和删除数据库的内容。安全防范措施严格，严格控制了外部用户对企业内部数据的获取。在技术上以internet的TCP/IP协议和WEB技术规范为基础，可实现任意的点对点的通信。,89,五、产品数据管理（ProductDataManagement，PDM）,概念PDM是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。,90,产品数据管理PDM,PDM是各类资料的集成平台,91,产品数据管理PDM,产生及发展PDM技术最早出现在20世纪80年代初期。PDM明确定位为面向制造企业，以产品为管理的核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的，这也是PDM系统有别于其他的信息管理系统，如企业信息管理系统(MIS)、制造资源计划(MRP)、项目管理系统(PM)、企业资源计划(ERP)的关键所在。,92,产品数据管理PDM,企业应用PDM系统的效益显著。一项调查结果表明，通过使用PDM系统，企业可以减少10工程成本，缩短产品开发时间20，减少开发过程修改40，节约产品上市时间50以上，加快对定单改变的反应速度30，提高产品的竞争力。,93,产品数据管理PDM,功能,电子资料库功能PDM的电子资料库和文档管理提供了对各种文件的存储、检索和管理功能。当我们设计好一张图纸或做好一个文件就可以上传到PDM的数据库中，做相应的分类及关联关系。工作流和过程管理功能可以控制创建和修改数据的方法。产品结构与配置管理将与产品相关的所有数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理。查看和批注为计算机化的审批提供支持。可以查看电子资料库中的数据内容，并可以对文件进行批阅和注释。,94,产品数据管理PDM,功能,扫描和图像服务将图纸扫描后转换成数字化图像。设计检索和零件库可按零件属性分类并基于零件内容进行检索。项目管理与项目管理软件接口。电子协作与PDM数据的快速、实时交互。工具与“集成件”功能。可将外部应用系统“封装”到PDM系统中，并在PDM环境中运行。,95,产品数据管理PDM,PDM的实施效益实例,A企业是一家生产齿轮箱的企业，他们在经营过程中发现，由于近年来国内、国际市场竞争日益加剧，迫切需要用信息化手段改造企业，提升整体竞争力。经过反复权衡和探讨，A企业将信息化目标锁定在以下五个方面：建立决策支持系统，提高经营层决策的科学性和准确性；通过CAX系统的实施，对产品、工装和模具进行数字化设计、仿真分析、计算机辅助工艺设计等；对产品设计和工艺设计的数据和过程进行全面管理；实施ERP系统，有效利用各种制造资源，缩短生产周期、降低生产成本；实施PDM，有效降低成本、缩短开发周期，提高产品竞争力,96,产品数据管理PDM,信息化实施为该企业带来了相当大的效益：产品开发周期缩短50%左右，使用CAE系统后，一般产品的强度校核计算等由原来的12天减少至12小时；使用二维及三维CAD技术、成组技术以及先进的产品数据管理系统（PDM），提高了产品设计的速度。通用齿轮箱的设计周期由原来的34个月缩短到1.52个月，轧机类大型齿轮箱的设计周期由原来的半年缩短至34个月，产品设计周期平均缩短50%；产品成本降低2%，通过利用CAD、CAE、GT、PDM技术，提高了产品设计质量，减少因设计差错造成的损失约20万元；优化产品设计，减少材料消耗，每年降低产品成本约2，每年节省费用约360万元；市场份额得到扩展，通过实施信息化建设系统，提高了企业核心竞争力，特别是用CAD、CAE技术进行电子营销，使产品的市场占有率由15%增加到25%；,97,产品数据管理PDM,实施PDM给该企业带来的效益不仅于此，实际上更大的效益是在管理的全面提升上：提高管理的规范化程度和管理水平；提高设计创新能力：在CAD应用过程中，工厂编制了典型产品图样，规范了设计标准，改变了原来大部分产品图样不按比例出图的状况，大大减少了产品设计差错，避免了由此造成的返工、报废