并行设计-面向制造的设计-绿色设计.ppt

1、先进设计技术前沿并行设计面向制造的设计绿色设计,、传统设计串行开展弊端,产品设计独立开展，不考虑工艺、工装要求，制造能力、采购，检测要求,一、并行设计产生背景,设计需要反复循环修改方能定型 产品上市慢、成本高,串行设计,加速新品开发 提高产品质量 降低生产成本 提供优质服务,80年代来全球竞争愈来愈烈 买方市场顾客要求越来越高 产品生命周期短、更新快,并行设计,、并行设计的成因,制造企业,!,产品设计必须考虑制造等下游环节的约束和要求,、并行设计的概念 依据用户需求，基于并行工程理论对产品及其下游生产制造和相关支持过程进行一体化设计的系统方法。,、并行设计的内涵 ）面向产品全生命周期，从设计、

2、制造等角度综合考虑开展产品设计 ）设计阶段就考虑产品制造、使用等后续阶段问题要求，并以其进行设计修改评价 ）设计、工艺、制造等不同领域设计人员共同参与,协同工作的全新设计工作模式 ）产品设计面向产品生命周期后续阶段同步开展，实现设计过程与制造过程的一体化和集成,、并行设计的目标 缩短产品开发周期 提高设计质量 产品设计、制造一次成功,、并行设计的工作模式,设计、制造工作同步 开展，信息及时反馈,设计、制造人员、群组协同合作,设计、制造工作同步并行开展,设计、制造的信息集成与整体优化,设计、制造活动和过程的动态管理,、并行设计的特征,、并行设计中的关键技术,）并行环境下的产品设计、制造信息抽象与

3、一致性信息描述模型 ISO - STEP,）计算机辅助设计评价和决策 CAE,）面向制造和装配的设计技术,）设计结果的计算机仿真 设计结果装配过程仿真 设计结果加工过程仿真 设计结果生产计划调度和过程仿真,）支持并行设计的分布式协作环境,）设计质量提高 ）工程变更减少以上 ）产品开发周期缩短 ）制造成本降低 ）产品报废及返工减少 ,、并行设计的技术经济效益,面向制造的设计（DFM）,一、概念：在产品设计时不但考虑功能和性能要求，而且同时依据产品可制造性而进行产品设计，保证产品设计、制造一次成功的方法。 产品可制造性： 产品制造的可行性、高效性和经济性,产品可制造的内涵,）零、部件可加工 工艺可

4、行，成本低、加工时间短，成功率高,）整机、部件可装拆 便于维修、回收,在保证所设计产品功能、结构符合要求的同时还应保证,）零、部件加工、装配质量可检测 加工质量可及时观测和控制,）零、部件和整机性能可试验 产品性能通过加工质量可调整优化,）零、部件和整机可维修 产品经维修可恢复，减少重复生产,）零、部件及材料可回收 产品报废后可回收重用,二、面向制造的设计的内涵和目标,目标： ）从产品制造的质量、时间、成本等角度实现设计优化 ）缩短产品研制周期、降低成本 ）增强产品的竞争力,内涵：将设计中潜在的制造问题及早暴 露解决，避免设计返工，设计可制造、易 制造的产品,三、面向制造设计与并行设计的关系,

5、）DFM是 并行设计的思想核心 在设计阶段就考虑可制造性是并行设计的基本特点。,）DFM是 并行设计的关键技术 并行设计首先要从制造角度保证设计的质量。可制造是产品设计成败的前提,）并行设计是 DFM的拓展,四、面向制造设计的基本过程,五、面向制造的设计的关键技术,）面向制造环节的集成产品信息模型,）产品可制造性模型及其评价方法,）产品设计方案的快速验证技术 快速原型制造、性能结构仿真分析 制造过程仿真,一、绿色设计产生背景,绿色设计,工业污染导致全球环境恶化达到前所未有的程度,20世纪70年代以来，全 球经济高速发展,加强环境保护 拯救地球,能源危机，全球变暖,人类生存受到威胁,绿色产品,产

6、品生产 低耗、无污染,产品无污染,绿色设计,二、绿色设计的概念和内涵,概念：以产品整个生命周期的环境属性（可拆卸、可回收、可维护、可重用等）符合环保要求为目标而开展的设计。,内涵：在设计产品功能、原理和结构同时，保证所设计产品在制造、使用过程中无污染、节约能源，报废后可回收重用,三、绿色设计的目标和本质,目标：设计能够在其整个寿命周期中符合环保要求的绿色产品,本质：以保护环境为目标，从工业生产的源头解决环境污染、环境保护问题。,四、绿色设计对象绿色产品,. 绿色产品的定义,在生命周期全过程中，符合特定的环境保护要求，对生态环境无害或危害极少对能源消耗最低，资源利用率最高的产品。,4.2 绿色产

7、品的属性和特点,1)优良的环境友好性 产品在制造使用过程中环境无损,2)最大限度地利用资源 产品在制造使用过程中材料消耗少,无毒 和可回收重用,3)最大限度地节约能源 产品在制造使用过程中的低能耗,4.3、绿色产品本质特征 -生命周期呈闭环,绿色产品规划及设计开发,绿色产品制造与生产,产品使用,产品维护与服务,废弃回收、重用,第 二 生 命 周 期,4.4、绿色产品在实际中的表现,、产品小型化（少用料） 、产品多功能（一物多用，占地少） 、产品报废可回收利用 、产品节能、省料 、产品无或少废弃物产生，废弃物可循环利用,五、绿色设计的内容,绿色产品的描述与建模 绿色设计的材料选择与管理 产品的可

8、拆卸性设计 产品的可回收性设计 绿色产品的成本分析 绿色设计数据库,1.绿色产品的描述与建模 具体解决如下问题： 绿色产品评价模型 绿色产品的评价指标体系 绿色产品评价标准及原则 绿色产品评价法及评价工具,2.绿色设计的材料选择与管理 作用： 绿色设计的材料选用依据和原则 目标： 有害成分材料与无害成分材料相互区分 产品达寿命周期有用部分可回收利用 不可用部分可有效处理，不影响环境,3.产品的可回收性设计 作用：零件、材料等资源和能源最大程度的利用，减少浪费,可回收材料及其标志 可回收工艺与方法 可回收性经济评价 可回收性结构设计,具体解决如下问题：,4.产品的可拆卸性设计 作用：产品报废后可重用部分能充分有效地回收和重用。 设计原则： 可拆卸的连接方式 结构模块化设计 考虑拆卸方向性 减少联接数量 可拆卸标志 采用相容性好同类材料,5.绿色产品的成本分析 作用：保证绿色设计及其产品的经济可行性,目标：设计出的产品“绿色程度”高且总体成本低。,具体考虑如下因素： 污染物的替代成本 产品拆卸成本 重复利用成本 特殊产品相应的环境成本等,6.绿色设计数据库 作用：绿色设计的数据、标准支持