第五章面向 X 的設(shè)計(jì) DFX 第一節(jié)概述第二節(jié)面向制造的設(shè)計(jì)第三節(jié)面向拆卸的設(shè)計(jì)第四節(jié)面向回收的設(shè)計(jì)第五節(jié)面向質(zhì)量的設(shè)計(jì) 面向 X 設(shè)計(jì) DesignFor X DFX 是一種設(shè)計(jì)哲理 隱于產(chǎn)品及其工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中 這里的 X 可以是制造 裝配 檢測(cè)性 可靠性 服務(wù) 再利用性等 則DFX即是面向制造的設(shè)計(jì) 面向裝配的設(shè)計(jì)等等 表達(dá)了設(shè)計(jì)是為了 X 制造 裝配 檢測(cè)性 可靠性 服務(wù) 再利用性等 的意圖 DFX的哲理表現(xiàn)了在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就盡量的考慮與產(chǎn)品相關(guān)的 X 的因素的約束 在設(shè)計(jì)初期即做到針對(duì)性的優(yōu)化 從而使產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期縮短 成本下降 第一節(jié)概述 面向 X 的設(shè)計(jì)最初是以DFM 面向制造的設(shè)計(jì) 和DFA 面向裝配的設(shè)計(jì) 出現(xiàn)的 其中 DFM技術(shù)強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮加工因素 即可加工性和加工的方便性 DFA技術(shù)強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮裝配因素 即可裝配性 裝配的方便性和減少裝配價(jià)格DFX技術(shù)中的 X 是將面向制造的設(shè)計(jì)和面向裝配的設(shè)計(jì)進(jìn)一步擴(kuò)展到產(chǎn)品壽命周期的所有領(lǐng)域 并逐漸形成一個(gè)技術(shù)族 力圖設(shè)計(jì)好造 好修 好用的產(chǎn)品 使用DFX技術(shù) 可利用一些成品的DFX工具軟件 如Boothrogd Dewhurst出品的DFA DFM軟件 Lucas的DFA工具軟件 面向 X 的設(shè)計(jì)與并行工程的區(qū)別面向 X 的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮 X 的因素 但不強(qiáng)調(diào) X 方面的專家和設(shè)計(jì)人員共同工作 面向 X 的設(shè)計(jì)只強(qiáng)調(diào)單個(gè)的 X 因素 很難得到整體最優(yōu)化設(shè)計(jì) 并行工程強(qiáng)調(diào)各階段的專家共同工作 可以隨時(shí)將意見(jiàn)反饋給設(shè)計(jì)者 第一節(jié)概述 DFX包括的內(nèi)容 面向制造的設(shè)計(jì)面向裝配的設(shè)計(jì)面向維修的設(shè)計(jì)面向回收的設(shè)計(jì)面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)面向成本的設(shè)計(jì)面向包裝運(yùn)輸?shù)脑O(shè)計(jì) 第一節(jié)概述 一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)不具備可制造性 或者是不能迅速地進(jìn)行批量生產(chǎn) 那么 即使這個(gè)產(chǎn)品的性能 功能 質(zhì)量都是最好的 結(jié)構(gòu)非常緊湊 這個(gè)設(shè)計(jì)仍然是一個(gè)失敗的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)新產(chǎn)品 如果在設(shè)計(jì)和制造之間沒(méi)有溝通 可能就是這個(gè)產(chǎn)品有沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)性的主要原因 設(shè)計(jì)一個(gè)新產(chǎn)品 在設(shè)計(jì)開(kāi)始的時(shí)候 在設(shè)計(jì)和制造之間就必須有效地溝通 并在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中保持溝通 這包括有效地移交制造數(shù)據(jù) DFM是將產(chǎn)品的工程要求與全球制造能力相匹配 以達(dá)到成本最低 產(chǎn)量最高并加快產(chǎn)品面市時(shí)間的設(shè)計(jì)實(shí)踐和流程 DFM是一種與設(shè)計(jì)有關(guān)的功能 集中于新產(chǎn)品導(dǎo)入 NPI 周期的設(shè)計(jì)階段 而不是在制造實(shí)現(xiàn)和生產(chǎn)階段 DFM工程師致力于在繪圖板 物理 電子或其它形式 上就確定并解決與設(shè)計(jì)相關(guān)的潛在的制造問(wèn)題 而不是等到制造階段 由于設(shè)計(jì)較少反復(fù)和產(chǎn)品質(zhì)量的提高 從而加快了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間 第二節(jié)面向制造的設(shè)計(jì)DesignForManufacturing 2 1面向制造的設(shè)計(jì)的思想 原理2 2面向制造的設(shè)計(jì)方法概述2 3估計(jì)制造成本2 4減少部件成本2 5減少裝配成本2 6減少輔助成本2 7面向制造的設(shè)計(jì)決策對(duì)其他方面的影響 2 1面向制造的設(shè)計(jì)思想 原理 DFM是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就盡早地考慮與產(chǎn)品制造有關(guān)的約束 如可制造性 全面評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì) 同時(shí)提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)的反饋信息 在設(shè)計(jì)過(guò)程中完成可制造性預(yù)測(cè) 以使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)合理 制造簡(jiǎn)單 裝配性好 并實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化從而縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期 DFM在設(shè)計(jì)階段 由于考慮工藝而多出的時(shí)間和費(fèi)用 能夠在下游的加工裝配等階段得到補(bǔ)償 從而總體上達(dá)到了縮短開(kāi)發(fā)周期 降低生產(chǎn)成本的目的 典型的DFM模型 2 2面向制造的設(shè)計(jì)方法概述 DFM方法如下圖所示 DFM的體系結(jié)構(gòu)廣義的DFM既包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 又包括零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 前者一般被稱為面向裝配的設(shè)計(jì) DFA DesignforAssembly 后者一般被稱為面向加工的設(shè)計(jì) DFF DesignforFabrication 狹義的DFM特指上述DFF的概念 是與DFA相并列的 一般地講 針對(duì)零件的可制造性問(wèn)題的DFM系統(tǒng)要考慮三個(gè)方面的問(wèn)題 1 與資源無(wú)關(guān)的結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題DFM系統(tǒng)主要根據(jù)結(jié)構(gòu)工藝性知識(shí) 對(duì)零件的幾何和精度信息進(jìn)行分析 對(duì)待加工特征的加工可能性 加工容易程度進(jìn)行評(píng)估 結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題又可分為兩種 一種是常規(guī)方法根本無(wú)法加工的設(shè)計(jì) 另一種是用常規(guī)方法加工困難的設(shè)計(jì) 2 與資源有關(guān)的可制造性問(wèn)題它是指零件的制造 是否在企業(yè)制造資源能力范圍內(nèi)的問(wèn)題 DFM系統(tǒng)主要是通過(guò)分析零件加工對(duì)資源的需求 來(lái)考察生產(chǎn)設(shè)備是否滿足零件加工在尺寸范圍 精度特性等諸方面的要求 3 零件的制造經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題它要求DFM在設(shè)計(jì)階段 就對(duì)零件及其加工特征的加工成本等進(jìn)行粗略的相對(duì)的估算 用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)者有針對(duì)性地修改設(shè)計(jì) 以及對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和取舍 這主要通過(guò)建立制造成本和加工時(shí)間預(yù)估的數(shù)學(xué)模型來(lái)實(shí)現(xiàn) 即DFM方法主要包括五部分 估計(jì)制造成本降低部件成本降低裝配成本降低輔助生產(chǎn)成本考慮DFM決策對(duì)其他因素的影響 2 2面向制造的設(shè)計(jì)方法概述 2 3估計(jì)制造成本 下圖所示為一個(gè)簡(jiǎn)單的制造系統(tǒng)輸入與輸出模型 其中包括原材料 外購(gòu)件 工人的勞動(dòng) 能量與設(shè)備 輸出包括加工出的產(chǎn)品與廢物 制造成本就是系統(tǒng)輸入花費(fèi)與處理廢物花費(fèi)的和 備 制造成本的構(gòu)成 制造成本 部件成本 裝配成本和間接成本 固定成本和變動(dòng)成本估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件成本估計(jì)定制件成本估計(jì)裝配成本估計(jì)間接成本 2 3估計(jì)制造成本 固定成本和變動(dòng)成本固定成本不隨產(chǎn)量而變化的成本 例如 購(gòu)買(mǎi)新的模具可變成本與產(chǎn)量成比例增長(zhǎng)或減少 例如 原材料的成本 加工時(shí)間等估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件成本估計(jì)方法 A 將部件與公司已制造或購(gòu)買(mǎi)的相似部件相比較 從而確定其成本 B 詢問(wèn)供貨商或賣(mài)主 2 3估計(jì)制造成本 估計(jì)定制件 非標(biāo)準(zhǔn)件 成本 原材料成本 加工成本 工裝成本估計(jì)裝配成本估計(jì)間接成本 運(yùn)輸成本 倉(cāng)儲(chǔ)成本 分?jǐn)偝杀镜?2 3估計(jì)制造成本 2 4減少部件成本 減少部件成本主要從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行 了解生產(chǎn)制約條件和成本驅(qū)動(dòng)因素改進(jìn)設(shè)計(jì)部件以簡(jiǎn)化加工過(guò)程為加工過(guò)程選擇適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)規(guī)模部件加工過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化用 黑匣子 法獲得部件 2 5減少裝配成本 面向裝配的設(shè)計(jì) DFA DesignForAssembly 是DFM的一個(gè)組成部分 它的目標(biāo)是減少裝配成本 對(duì)大部分產(chǎn)品來(lái)說(shuō) 裝配成本只是總成本中的很小一部分 但是減少裝配成本會(huì)帶來(lái)很大間接效益 由于強(qiáng)調(diào)了DFA 而使部件數(shù)量 制造復(fù)雜程度 輔助成本都下降 輔助DFA決策的原則 利用評(píng)分組合部件使裝配變得更容易考慮用戶的裝配 1 利用評(píng)分DFA系數(shù) 理論裝配最小時(shí)間與實(shí)際裝配時(shí)間的比值DFA系數(shù) 理論最小部件數(shù) 3秒 實(shí)際裝配時(shí)間2 組合部件如果一個(gè)部件在理論上沒(méi)有限定是獨(dú)立的 那么就可以與其他一個(gè)或多個(gè)部件合成一個(gè)部件 優(yōu)點(diǎn) 被組合的部件之間不需要裝配組合件成本通常比組合前部件成本低在組合件中 被組合件的尺寸精度更高 2 5減少裝配成本 3 使裝配變得更容易裝配過(guò)程中 理想部件的特征 部件從頂部裝入 部件有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志 部件不需要定向 只需要一只手就可以裝配 裝配不需要工具 部件以一種直線運(yùn)動(dòng)的方式裝入 部件一經(jīng)裝入就被加固 4 考慮用戶的裝配用戶自己可以裝配 2 5減少裝配成本 降低系統(tǒng)的復(fù)雜性 系統(tǒng)的復(fù)雜性隨著輸入 輸出和轉(zhuǎn)換過(guò)程的增多而增加 系統(tǒng)的復(fù)雜性是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)的 可以通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)方案的復(fù)雜性來(lái)降低系統(tǒng)的復(fù)雜性 錯(cuò)誤預(yù)防 DFM的一個(gè)重要方面就是預(yù)測(cè)系統(tǒng)可能發(fā)生的錯(cuò)誤并在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采取適當(dāng)?shù)拇胧?2 6減少輔助成本 2 7面向制造的設(shè)計(jì)決策對(duì)其他方面的影響 DFM對(duì)開(kāi)發(fā)時(shí)間的影響開(kāi)發(fā)時(shí)間是極其寶貴的 對(duì)于一個(gè)重要的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目來(lái)說(shuō) 一日抵萬(wàn)金 正是這個(gè)原因 在做DFM決策時(shí)不僅要考慮對(duì)制造成本的影響 而且要考慮對(duì)開(kāi)發(fā)周期的影響 DFM對(duì)成本的影響開(kāi)發(fā)成本與開(kāi)發(fā)時(shí)間有緊密關(guān)系 因此 若開(kāi)發(fā)時(shí)間因DFM決策而增長(zhǎng) 那么相應(yīng)地開(kāi)發(fā)成本也會(huì)增加 DFM對(duì)產(chǎn)品性能的影響在用DFM作決策前 開(kāi)發(fā)組應(yīng)估計(jì)對(duì)產(chǎn)品性能的影響 在理想情況下 降低產(chǎn)品制造成本的措施會(huì)提高產(chǎn)品性能 不過(guò) 在實(shí)踐中 有些降低制造成本的方法會(huì)對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生不良影響 DFM對(duì)外部因素的影響設(shè)計(jì)決策不只是對(duì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目有影響 它必然對(duì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目以外的事物有影響 主要是對(duì)部件的使用和壽命周期成本產(chǎn)生影響 2 7面向制造的設(shè)計(jì)決策對(duì)其他方面的影響 DFM的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)用人工智能 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)輔助DFM等方法是比較先進(jìn)的DFM方法 它們是當(dāng)今DFM研究的主流 現(xiàn)在 由于計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展 DFM才得到了真正的發(fā)展機(jī)會(huì) 趨勢(shì)1人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展 使得既懂設(shè)計(jì)又懂工藝的 全能設(shè)計(jì)師 成為可能 這就是DFM專家系統(tǒng) 它是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD 系統(tǒng)為基礎(chǔ)建造的可制造性評(píng)估系統(tǒng) 趨勢(shì)2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的發(fā)展 使得不同職能部門(mén)的交流變得既方便又快捷 設(shè)計(jì)部門(mén)和工藝部門(mén)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連后 兩者無(wú)需見(jiàn)面既可交流信息 這樣 很多設(shè)計(jì)中的潛在問(wèn)題都會(huì)得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決 趨勢(shì)3計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力可以擔(dān)負(fù)DFM中的一些繁瑣的工作 這使設(shè)計(jì)者更容易也更迅速地考慮大量的設(shè)計(jì)和工藝候選方案 結(jié)論市場(chǎng)對(duì)制造業(yè)高質(zhì)量 低成本和快速響應(yīng)的要求 使得DFM成為一種重要的設(shè)計(jì)思想 借助于計(jì)算機(jī)技術(shù) DFM得到真正的發(fā)展和應(yīng)用 但計(jì)算機(jī)輔助DFM系統(tǒng)的理論模型還不成熟 研究方法也不完善 有待于在實(shí)踐中作深入細(xì)致的探討 深入研究DFM無(wú)疑對(duì)提高制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義 面向拆卸的設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)面向拆卸的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則產(chǎn)品拆卸信息描述面向拆卸的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) 第三節(jié)面向拆卸的設(shè)計(jì) 3 1面向拆卸的設(shè)計(jì)和特點(diǎn)廢棄產(chǎn)品的零部件經(jīng)過(guò)維修和廢棄產(chǎn)品的材料經(jīng)過(guò)一定的再生技術(shù)都可以被再利用 這就要求這些產(chǎn)品便于拆卸 面向拆卸設(shè)計(jì) DFD DesignForDsiassembly 的設(shè)計(jì)思維和方法應(yīng)運(yùn)而生 3 1面向拆卸的設(shè)計(jì)和特點(diǎn) 拆卸的定義 從產(chǎn)品或部件上有規(guī)律地拆下有用的零部件的過(guò)程 同時(shí)保證不因拆卸過(guò)程而造成該零部件的損傷 拆卸的目的有三類 產(chǎn)品零部件的重復(fù)應(yīng)用 元器件回收和原材料回收拆卸被分為三類 破壞性拆卸 部分破壞性拆卸和非破壞性拆卸 面向拆卸的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比的優(yōu)點(diǎn) 使可回收零件和材料再次重用所需工作量大大減少產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化 統(tǒng)一化 使產(chǎn)品有較大預(yù)測(cè)能力拆卸操作簡(jiǎn)單快捷拆下的零部件易于手工和自動(dòng)處理回收材料和殘余廢棄物易于分類和后處理減少產(chǎn)品使用過(guò)程中的變化 3 1面向拆卸的設(shè)計(jì)和特點(diǎn) 3 2面向拆卸的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 面向拆卸的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則就是為了將產(chǎn)品的拆卸性要求及回收約束轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)而確定的通用或?qū)Ｓ玫脑O(shè)計(jì)原則 拆卸工作量最少原則與結(jié)構(gòu)有關(guān)的原則易于拆卸原則易于分離原則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可預(yù)估性準(zhǔn)則 拆卸工作量最少原則即 簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和外形 減少零件材料種類 簡(jiǎn)化維護(hù)及拆卸回收工作 降低對(duì)維護(hù) 拆卸回收人員的技術(shù)要求 明確所要拆卸的零部件功能集成減少材料種類材料相容性準(zhǔn)則有害材料的集成準(zhǔn)則拆卸目標(biāo)零件易于接近準(zhǔn)則 3 2面向拆卸的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 與結(jié)構(gòu)有關(guān)的原則結(jié)構(gòu)盡量采用簡(jiǎn)單的連接方式 盡量減少緊固件數(shù)量 統(tǒng)一緊固件類型 并使拆卸過(guò)程具有良好的可達(dá)性及簡(jiǎn)單的拆卸運(yùn)動(dòng) 易于拆卸原則要求拆卸快 拆卸容易易于分離原則既不破壞零件本身 也不破壞回收機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可預(yù)估性準(zhǔn)則避免將易老化或易腐蝕的材料與所需拆卸 回收的材料零件組合 要拆卸的零部件應(yīng)防止被污染或腐蝕 3 2面向拆卸的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 3 3產(chǎn)品拆卸信息描述 產(chǎn)品拆卸設(shè)計(jì)所需信息包括產(chǎn)品數(shù)據(jù) 零件圖 工藝文件 零件基本數(shù)據(jù) 零部件結(jié)構(gòu) 功能及所用材料等信息 和使用信息 產(chǎn)品使用條件和場(chǎng)所 產(chǎn)品使用中的維修及零部件更換數(shù)據(jù) 如下圖所示 這些信息可歸納為三個(gè)方面 1 拆卸過(guò)程信息2 拆卸零部件信息3 拆卸約束信息 功能約束 幾何約束 工夾具約束等 拆卸信息的描述方法 基于圖形的表示方法用節(jié)點(diǎn)表示DFD中的各種實(shí)體 連接弧表示實(shí)體之間的拓?fù)潢P(guān)系 這種方法簡(jiǎn)單 直觀 易于理解 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的方法采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)實(shí)體及其關(guān)系 這種方法的信息組織維護(hù)方便 面向?qū)ο蟮姆椒墒箤?shí)體表達(dá)具有繼承性和封裝性 對(duì)象 實(shí)體 的層次可分為若干類及相關(guān)屬性 如物理屬性 幾何屬性 特征屬性等 拆卸方法由對(duì)象的類型確定 3 4面向拆卸的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) 面向拆卸的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)是對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià) 修改 再評(píng)價(jià) 再修改直至滿足設(shè)計(jì)要求的動(dòng)態(tài)過(guò)程 評(píng)價(jià)指標(biāo)主要由兩方面的指標(biāo)組成 與拆卸過(guò)程有關(guān)的指標(biāo) 拆卸費(fèi)用 拆卸時(shí)間 拆卸過(guò)程的能量消耗和拆卸過(guò)程的環(huán)境影響 與連接結(jié)構(gòu)性有關(guān)的指標(biāo) 可達(dá)性 標(biāo)準(zhǔn)化程度 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度 第四節(jié)面向回收的設(shè)計(jì) 4 1面向回收的設(shè)計(jì)的基本概念面向回收的設(shè)計(jì) DFR DesignForRecycling Recovering 在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí) 充分考慮產(chǎn)品零部件及材料的回收可能性 回收價(jià)值大小 回收處理方法 回收處理結(jié)構(gòu)工藝性等一些列問(wèn)題 以達(dá)到零件材料資料和能源的充分有效利用 并在回收過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染為最小的一種設(shè)計(jì)方法 面向回收的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)的比較 4 2面向回收設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 可使材料資源得到最大限度地使用可減少環(huán)境污染 保護(hù)生態(tài)環(huán)境有利于持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施擴(kuò)大了就業(yè)門(mén)路 提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)產(chǎn)品回收是一個(gè)社會(huì)化綜合工程 系統(tǒng)工程 會(huì)涉及到很多部門(mén)物流的閉合性回收過(guò)程本身是清潔生產(chǎn) 應(yīng)該對(duì)環(huán)境無(wú)害 不造成對(duì)環(huán)境的二次污染 4 3面向回收的設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 主要內(nèi)容包括 1 可回收材料及其標(biāo)志 2 可回收工藝及方法 3 回收的經(jīng)濟(jì)性 4 回收產(chǎn)品及結(jié)構(gòu)工藝 產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí) 在零件上模壓出材料代號(hào)或用不同一顏色表明材料的可回收性或注明專門(mén)的分類編碼代號(hào) 在材料零件上作出條形碼標(biāo)志 具有條形碼的塑料零件可采用激光掃描儀會(huì)機(jī)器人進(jìn)行分類 在材料回收過(guò)程中 人們往往需要識(shí)別出材料添加劑的比例和種類 同時(shí)要求材料識(shí)別技術(shù)成本低 易操作 能用于不同材料的識(shí)別 并能適應(yīng)工廠車(chē)間的工作環(huán)境回收工藝及方法回收的經(jīng)濟(jì)性零件材料能否有效回收的決定性因素回收的零件的結(jié)構(gòu)工藝性 可回收材料及其標(biāo)志 4 4面向回收的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 面向回收設(shè)計(jì)的基本要求 對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的要求 它除了注重產(chǎn)品的基本功能 性能等指標(biāo)外 更注重產(chǎn)品的壽命 結(jié)構(gòu)及環(huán)境友好性 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的要求 產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員不僅具有專業(yè)知識(shí) 還必須了解產(chǎn)品預(yù)定的回收工 環(huán)境保護(hù)等方面的知識(shí) 對(duì)生命周期過(guò)程管理的要求 回收過(guò)程依靠科學(xué)的管理 在設(shè)計(jì)階段要考慮到這一點(diǎn) 面向回收的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸盡可能的選取可整新的零件潔凈的凈化工藝可充用零部件材料要易于識(shí)別分類機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要有利于維修調(diào)整限制材料種類采用系列化和結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)考慮材料的異化再使用方法盡可能的利用回收零部件和材料考慮材料的相容性 第五節(jié)面向質(zhì)量的設(shè)計(jì) 5 1面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)思想的產(chǎn)生設(shè)計(jì)是質(zhì)量保證的首要環(huán)節(jié) 是質(zhì)量保證實(shí)施的源頭 是生產(chǎn)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)的前提 質(zhì)量保證應(yīng)從傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制向產(chǎn)品設(shè)計(jì) 開(kāi)發(fā)質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變 從制造過(guò)程控制向前推進(jìn)到設(shè)計(jì)過(guò)程控制 因此提出了面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)DFQ DesignForQuality 5 2面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)的基本概念 DFQ就是建立一個(gè)知識(shí)系統(tǒng) 它能為設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或過(guò)程的要求質(zhì)量提供所必需的知識(shí) 但由于質(zhì)量概念的模糊性和不確定性 使DFQ的概念難以確定 許多研究者把Q分為兩類 Q外 外部質(zhì)量 指顧客能感受到的質(zhì)量 及最終產(chǎn)品所表現(xiàn)的特征和特性 Q內(nèi) 內(nèi)部質(zhì)量 指企業(yè)內(nèi)部所進(jìn)行的一切生產(chǎn)活動(dòng)的質(zhì)量 如采購(gòu) 設(shè)計(jì) 生產(chǎn) 裝配等質(zhì)量 設(shè)計(jì)過(guò)程實(shí)際就是設(shè)計(jì)相應(yīng)的Q內(nèi)來(lái)保證Q外的過(guò)程 質(zhì)量模型如下頁(yè)所示 質(zhì)量產(chǎn)生過(guò)程模型 5 3面向質(zhì)量設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)策略和方法 DFQ的實(shí)現(xiàn)策略DFQ是質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的集成化產(chǎn)品和過(guò)程開(kāi)發(fā)形式 其模型如下頁(yè)所示 它強(qiáng)調(diào)每一設(shè)計(jì)階段中制定目標(biāo) 合成 評(píng)價(jià)決策過(guò)程的分離 通過(guò)對(duì)每一過(guò)程實(shí)施相應(yīng)的方法和工具來(lái)加強(qiáng)質(zhì)量保證的可能性 由于質(zhì)量分解 合成的引入 使設(shè)計(jì)階段綜合考慮到一切與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的活動(dòng) 將質(zhì)量管理和控制活動(dòng)融入設(shè)計(jì)中 將質(zhì)量設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中 保證設(shè)計(jì)的完善性 DFQ過(guò)程模型 上圖所示為 順序設(shè)計(jì)的DFQ流程右圖所示的為 并行設(shè)計(jì)的DFQ流程 DFQ的方法和工具 1 制定目標(biāo)的方法和工具 質(zhì)量功能配置QDF QualityFunctionDeployment 目標(biāo)是確保以顧客的需求來(lái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn) 采用矩陣圖解法 通過(guò)定義 做什么 和 怎么做 將顧客要求逐步展開(kāi) 分層轉(zhuǎn)換為工程特性 零件特性 工藝計(jì)劃和質(zhì)量 生產(chǎn)計(jì)劃 形成如下圖所示的瀑布分解過(guò)程 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法 穩(wěn)健設(shè)計(jì)法 運(yùn)用正交表來(lái)安排試驗(yàn)方案 通過(guò)誤差因素模擬各種干擾 并以信噪比 SN 作為質(zhì)量評(píng)價(jià)體系 同時(shí)引入靈敏度分析 來(lái)尋求最佳的即穩(wěn)健性好的參數(shù)組合 響應(yīng)模型法 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)模型通過(guò)對(duì)設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)名義值及其誤差大小對(duì)功能值表的影響 以及產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的精確分析來(lái)選定設(shè)計(jì)方案 原理設(shè)計(jì)方法 指出并證明了要控制產(chǎn)品質(zhì)量 設(shè)計(jì)必須滿足獨(dú)立原理 者即尋求可行方案的依據(jù) 信息原理用來(lái)在設(shè)計(jì)可行域內(nèi)尋求最優(yōu)解 并可推導(dǎo)出幾條原理和準(zhǔn)則以指導(dǎo)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)早期階段控制質(zhì)量 2 幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行概念設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì)的合成方法和工具 適應(yīng)性分析 通過(guò)分析預(yù)測(cè)零部件在生產(chǎn) 裝配過(guò)程中的變化性風(fēng)險(xiǎn) 以及對(duì)設(shè)計(jì)可接受性 質(zhì)量成本的影響 從而在設(shè)計(jì)階段及早的發(fā)現(xiàn)解決潛在的加工能力的問(wèn)題 使設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行 DFX技術(shù) 在設(shè)計(jì)階段盡早的考慮與材料 加工方法 工藝規(guī)劃 裝配 測(cè)試 成本等有關(guān)的約束 保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次成功 3 評(píng)價(jià)決策方法和工具 失效模式和