面向制造和装配的产品设计

内容:
一.产品设计的重要性 二.Design for X 三.DFMA的介绍 四.DFMA的价值 五.DFMA的实施
DFMA
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一、产品设计的重要性
一.产品设计的重要性 二.Design for X 三.DFMA的介绍 四.DFMA的价值 五.DFMA的实施
DFMA
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一、产品设计的重要性
DFMA
iPhone利润分配:
苹果获得58.5%的利润;
中国台湾和中国工人仅仅分别获得0.5%和1.8%的利润;
代价:跳楼 中毒 环境污染
企业在产 业链中的 位置决定 了企业的 利润
品牌 产品设计
产品制造
为什么苹果 能获得暴利? 而我们仅获 得微薄利润?
iPhone利润分配图
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一、产品设计的重要性
微笑曲线:
产品设计是整个产业链的核心,产生最多的附加价值; 产品制造处于整个产业链的底端,产生最少的附加价值;
产品设计 附

技术研发


品牌、渠道 物流、服务
DFMA
产品制造
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一、产品设计的重要性
DFMA
1.产品设计决定了产品成本
产品设计阶段的成本仅仅占整个产品开发投入成本的5% 产品设计决定了75%的产品成本 产品设计在很大程度上决定了材料、劳动力和管理的成本,如果没有产 品设计的优化,材料、劳动力和管理对于降低产品成本影响很小
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一、产品设计的重要性
为什么说产品设计决定了75%的产品成本?
产品设计决定了零件的材料 产品设计决定了零件的制造和装配工艺 产品设计决定了零件的简单与复杂度 产品设计决定了产品结构的简单与复杂度 产品设计决定了产品的修改次数 产品设计决定了产品的不良率
DFMA
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一、产品设计的重要性
DFMA
2. 产品设计决定了产品质量
质量从哪里来? 质量是检验出来的? 事后把关,挑出不合格; 质量是制造出来的? 仅仅是实现设计要求; 质量是设计出来的? 设计决定产品基因
Taguchi:产品质量首先是设计出来的,然后才是制造出来的。
德国人对质量的定义:优秀的产品设计加上精致的制造。
二八原则:80%左右的产品质量问题是由设计造成的。
3. 产品设计决定了产品的开发周期
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一、 产品设计的重要性
DFMA
中国工程师现状
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二、Design for X
一.产品设计的重要性 二.Design for X 三.DFMA的介绍 四.DFMA的价值 五.DFMA的实施
DFMA
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二、 DFX (Design for X)
DFM (Design for Manufacturing) DFA (Design for Assembly)
DFMA
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二、 DFX (Design for X)
DFMA
今天才知道为什么之前那么好的设计没有中标, 那是因为没有认真的去考虑用户的需求
Design for Customer or Consumer最重要
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三、DFMA的介绍
一.产品设计的重要性 二.Design for X 三.DFMA的介绍 四.DFMA的价值 五.DFMA的实施
DFMA
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三、 DFMA的介绍
DFMA
1.传统产品开发模式:
定义:
产品开发过程分为产品设计阶段和产品制造阶段,分别由机械工程师和 制造工程师负责。
在产品设计阶段,机械工程师关注的是如何实现产品的功能、外观和可 靠性等要求,而不去关心产品是如何制造、如何装配的;
当机械工程师完成产品设计后,由制造工程师进行产品的制造和装配, 当然,制造工程师也不关心产品的功能、外观和可靠性等要求;
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三、 DFMA的介绍
1.传统产品开发模式: 开发流程:
DFMA
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三、 DFMA的介绍
DFMA
1.传统产品开发模式:
特点:
抛墙式设计,我们设计,你们制造,设计不考虑制造的要求 ; 反反复复修改直到把事情做对; 产品开发成本高,开发周期长,产品质量低;
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三、 DFMA的介绍
1.传统产品开发模式:
DFMA
产品设计
产品制造
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三、 DFMA的介绍
1.传统产品开发模式: 产品设计的精髓:
DFMA
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三、 DFMA的介绍
DFMA
2. DFMA概念:
面向制造和装配的产品设计(Design for Manufacturing and Assembly, 简称DFMA):在考虑产品外观、功能和可靠性等前提下, 通过提高产品的可制造性和可装配性,从而保证以更低的成本、更短的 时间和更高的质量进行产品设计。
可制造性:制造工艺对零件的设计要求,确保零件容易制造、制造成本 低、质量高等。
可装配性:装配工序和装配工艺对产品的设计要求,确保装配效率高、 装配不良率低、装配成本低、装配质量高等。
DFMA是一种设计思想
3. DFMA的特点:
我们设计,你们制造,设计充分考虑制造的要求;
第一次就把事情做对;
产品开发成本低,开发周期短,产品质量高 19

三、 DFMA的介绍
4. DFMA开发流程:
定义产品规格 概念设计
材料和工艺选择 成本分析 DFMA设计 DFMA讨论 样品制作 产品制造 产品装配 测试 小批量试产 量产
DFMA
DFMA
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三、 DFMA的介绍
DFMA
5. DFMA是一项团队工作
制造工程师
装配工程师
项目工程师
测试工程师 机械工程师
DFMA团队
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面向供应链的产品设计方法初探

员或制造人员进行估计,并对供应链的性能进行大致的评估,根据评估结果,做出相应的设计决策。 (3)详细设计阶段。概念设计后进入详细设计阶段。设计团体和供应商合作完成原型产品,然后对原型设计进行评估。如果不能满足设计要求则继续修改设计,直到符合设计要求。随着设计的细化,可以同时完善其对应的供应链的模型,最后对设计方案进行价值分析,检查能否再简化,以降低成本。 (4)生产阶段。随着产品的实际生产和销售,可以用对产品的需求预测、成本模型进行进一步的改进和调整,并对设计进行进一步的优化。 五、DFSCM 系统的提出 面向供应链的设计的辅助分析和支持系统的主要功能是为跨部门的产品开发团队提供协同的开发环境,保证设计信息和企业供应链的同步,提供一系列的设计分析和决策的工具。 图1 是面向供应链管理的产品设计的系统架构图。应用服务器为快速开发和维护多功能的程序提供了很好的基础平台。在应用服务器的基础上可以开发数据和流程的建模框架,用来提供一套通用建模方法以便开发具体的模型。利用这套建模框架 可以建立面向供应链管理的设计模型。它主要包括4个子模块: (1)需求预测模型。销售部门预测新产品在各个销售地区各阶段的销量和价格,建立产品的需求模型。 (2)设计方案模型。设计部门负责完成满足制造和供应链的约束,符合形状、功能、性能要求的设计方案,并建立该方案的结构模型。 (3)制造流程模型。制造部门估算生产和制造流程的提前期,并且建立生一、引言信息时代的到来,顾客的需求和对产品的要求越来越高,企业间的竞争日趋激烈,导致市场的不确定性大大增加,产品生命周期短,产品品种数膨胀,对产品交货期和服务质量的要求越来越高。传统的管理模式已不能适应企业的快速发展。现在的供应链管理把产品的制造作为供应链中的一个环节,为了使整个供应链的成本和性能最优化,产品设计必须面向供应链的整体进行优化,而不是仅仅针对其中的部分环节。二、面向产品生命周期的设计技术(DFX) 产品生命周期设计的概念八十年代一经提出,立刻引起了国内外研究者的广泛兴趣,提出了许多DFX设计方法,主要有:面向制造和装配的设计、面向拆卸设计、面向质量设计、面向维修性设计、面向服务设计、面向环境设计等等。它们的应用可以使设计人员在设计的早期阶段尤其是概念设计阶段,就考虑影响产品竞争力的各种价值因素。这些价值因素包括产品的可制造性、可装配性、可测试性、可维修性、可回收性和环境友好性等。 三、面向供应链管理的设计 面向供应链管理的设计(DFSCM)是对面向制造的设计(DFM)和面向装配的设计(DFA)的扩展和延伸,主要包括以下几个方面: (1)简化设计,是指减少设计方案 中使用的零部件的种类,使用通用件和标准件是为了减少相似零部件的种数。 (2)采取模块化设计,模块化设计可以用少量的部件模块提供大量可选配置,各个模块可以并行制造,从而缩短产品的提起期,在减少库存成本的同时提高客户服务水平。 (3)优化物流和包装,通过在设计 阶段计算零部件的质量体积比和价值质 量比,可以合理的规划原材料和零部件的包装、运输的方式,尽可能的降低物 流和包装的成本。 (4)组建跨部门的新产品开发团队,让供应商参与产品的设计,加强设计人员和供应人员之间的协同,建立企业统一的零部件库,可以实现产品信息的共享,提高产品开发效率,减少由于消息的流通不畅而造成的重复和返工。四、DFSCM 的流程介绍面向供应链的设计开发流程主要分成4个阶段。(1)需求分析阶段,市场和营销部门通过市场调查获取客户的需求信息,设计团队分析新产品的特征,并根据需求来设定新产品性能、成本、质量、服务水平等方面的目标。 (2)概念设计阶段。产品设计部门根据设计要求开发备选的设计方案,在设计方案基本完成以后,需要检查设计方案中所有的零部件是否都能按照设计要求进行制造或者供应,并构造新产品对应的供应链模型。对于在概念设计阶段无法完全确定的参数,需要由供应人 面向供应链的产品设计方法初探 刘 苗 王维兵 上海大学管理学院 上海 200444) 【文章摘要】 本文将产品的制造放在整个供应链的管理环节中,对供应链进行优化,提出了企业在整个产品开发过程中实施面向供应链管理的设计的基本流程。 【关键词】 面向供应链管理的设计;面向产品生命 周期的设计 》转15页

小型电子产品开发、设计与制作

试题3.1串联稳压电源的设计与制作 功能分析 利用具有单向导电性能的桥式整流元件,将正负交替变化的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压。利用电容滤波电路尽可能地将单向脉动直流电压中的脉动部分(交流重量)减小,使输出电压成为比较平滑的直流电压。利用串联稳压电源使输出直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。 原理框图 完整电路图

试题3.3正弦波发生器的设计与制作 首先利用LM358采纳文式桥振荡方式产生正弦振荡产生正弦

波,Rp3,R4,R3组成负反馈电路,使产生的信号保持稳定,具有较小的失真,然后通过第二级运放LM386将正弦波变放大,尽量减小产生的失真.通过调节双联可调电容C1,C3能够实现频率的调节,电压的调节依靠可调电阻R6,.为使输出波形更接近正弦波 0f = RC 21

一个正弦波振荡器要紧由以下几个部分组成。 (1)放大电路 (2)正反馈网络 (3)选频网络 (4)稳幅环节 试题3.4简易4路抢答器的设计与制作 4名选手编号为:1,2,3,4。各有一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号对应,也分不为s1,s2,s3,s4。(2)k1给主持人设置一个操纵按钮,用来操纵系统清零(抢答显示数码管灭灯)和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 放大电RC 选频网稳幅电 调节幅值幅值放大

74ls373为地址锁存器g点为锁存操纵端 试题3.5数显定时器的设计与制作 两位数显式秒定时器的定时时刻为30s和60s。该电路是由一只集成电路555多谐振荡器输出的1秒脉冲信号作为时基信号而组成的电路。Cd4518内含为两个二、十计数器、 CD4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器

面向制造的设计

面向制造的设计--DFM 1、引言 制造系统的组成是复杂的,它的各个环节相互藕合,某一环节中的决策往往会波及其他,从而使这一决策对整个制造系统的作用复杂化。例如对零件材料的选择必然对产品性能、制造工艺、加工设备、原料供应、成本伯算等多方面产生影响。因此,如何在决策时综合考虑整个系统,使之趋于全局最优,是现代制造技术中的重要问题。过去,产品总是从一个部门递交给下一部门,每次都根据各自需要进行修改。“新产品在各部门间的抛接”是早期电子工业的生动写照。在产品设计完成后,接着将进行产品的可制造性改造,修改零件图和公差,更新零件表、配置和装配图等文件。然后重组产品,向供应商再次订货。下一步由市场和现场维护部门提交用户使用产品后反应的报告,以及产品性能与产品广告宣传对照的报告。这些部门的技术维护人员还将提交关于保修期内返修率、零部件损坏率、故障预测难易度及维修后产品性能的报告。 但是,由于产品设计和开发部门没有及时吸收后续工序各部门对新产品的改进意见,或由于企业部门之间缺乏必要的管理制度和协调解决措施,致使产品设计缺陷、产品制造质量和售后服务等问题难以及时得到解决。因而使公司产品在市场上的占有份额逐步减少,有时严重到导致公司破产倒闭。 总之,这种方式的缺陷是设计与制造的严重分离。设计师只负责按照功能要求把产品设计出来,至于如何加工生产,则是工艺师的事,这被一些国外学者形象地称为“扔过墙”(Over the wall)式的设计。 随着现代制造业的发展,这种设计方式的弊端越来越多地暴露出来:出于设计没考虑工艺,设计出的产品制造成本高,没有竞争力;出于各环节串行,生产准备只能在设计完全结束后起动,延长了产品开发时间,丧失了占领市场的机会;更为常见且很严重的情形是:一些设计要求在制造时很难实现甚至根本无法实现,由此导致的返工既浪费了人力,又延误了工期。全球性的激烈竞争迫使制造行业重新审视现有的设计与生产过程,寻求一种新的设计思想与生产模式来实现他们“短周期、高质量、低成本”的理想。面向制造的设计(Design for Manufacturing,DFM)正是在这种需求下发展起来的,并且已经成为许多企业用以提高竞争力的重要手段。 2、DFM概念及其重要性 DFM是一种设计方法,其主要思想是:在产品设计时不但要考虑功能和性能要求,而且要同时考虑制造的可能性、高效性和经济性,即产品的可制造性。其目标是在保证质量的前提下缩短周期、降低成本。在这种情况下,潜在的制造性问题能够及早暴露出来,避免了很多设计返工;而且,对设计方案根据加工的时间和费用进行优化,能显著地降低成本,增强产品的竞争力。

产品设计与制造(无机非)思考题

1、依据材料科学与工程四要素之间的关系,请以生产骨质瓷陶瓷产品为例论述其从 原料择到最终产品的整个制造过程 四要素:组织结构、成分工艺、材料性能与使用性能 材料性能是材料功能特性和效用(如电、磁、光、热、力学等性质)的定量度量和描述。任何一种材料都有其特征的性能和应用。 使用性能是材料性能在工作状态(受力、气氛、温度)下的表现,材料性能可以视为材料的固有性能,而使用效能则随工作环境不同而异,但它与材料的固有性能密切相关。 材料的性能是由材料的组织结构决定。而材料的组织结构在很大程度上取决于材料的成分及生产工艺。 因此在骨质瓷的生产过程中最重要的是其原料的选择及生产工艺。 原料(骨粉、长石、石英、黏土、解胶剂)——配料、球磨——测定细度——注浆成型——干燥修坯——高温素烧——浸釉、喷釉——低温釉烧 例如为了得到瓷质洁白、光泽柔和的骨质瓷,要增大骨粉的用量,为了得到规整度较高质量较好的骨质瓷,采用高温素烧、低温釉烧的工艺。 2、骨质瓷有哪些性能特点? 分析形成这些特点的机理。 1)机械强度骨质瓷虽然属于软质瓷的范畴,但是其机械强度并不低,在传统陶瓷 中属于强度较高的瓷器,其抗弯强度为120~160MPa,比一般传统商瓷80~120MPa要高30% ~50%。 2)热稳定性骨质瓷由于其主晶相是长柱状,有较高的膨胀系数和较大的各向异性, 所以传统骨质瓷的热稳定性较差,一般在160C左右(即从160~20C水中热交换一次不炸裂)。 3)釉面硬度骨质瓷使用熔块釉,在较低的温度(1050~1150C) 下釉烧,所以釉面

硬度较普通陶瓷要低,硬度一般为550~ 600MPa.一般可以通过添加瓷粉、锆英粉等提高釉面硬度。 4)白净柔和由于使用磷酸钙为原料,坯体中铁、钛含量极少,烧成后磷酸钙呈 现柔和的白色 5)透光度好骨质瓷中磷酸盐玻璃的折射率与石英接近,光透过性较好 6)器型规整采用高温素烧、低温釉烧的二次烧成工艺,烧成时用仿形匣钵进行强 制烧成 7)釉面光润使用熔块釉,使用时比生料釉减少了反应,减少了出现更多气泡的 可能 骨质瓷中微观物相组成主要是β磷酸三钙、钙长石、石英晶体及少量的玻璃相,其独特的物相组成决定了其独有的性能特点 1、根据矿物组成划分原料分哪几类? 磷酸盐类原料(骨粉)、黏土类原料、石英类原料、长石类原料、钙镁质原料、其他原料 2、什么是粘土? 黏土是一种由地壳中含长石类岩石经过长期风化和地质作用而形成的疏松或呈胶状的含水铝硅酸盐物质。 3、粘土的主要矿物类型有哪几类? 黏土矿物主要有以下五种类型,即高岭石类、伊利石类、蒙脱石类、水铝英石类和叶腊石类。高岭石类、伊利石类、蒙脱石类是黏土中常见的三大类黏土矿物。 4、粘土在瓷生产中主要起什么作用? 黏土在引进制瓷胎体过程中起了重要的作用,主要为: ①赋与坯泥可塑性,是陶瓷坯泥赖以成形的基础;

面向年轻人的产品设计_陈彤旭

中国青年政治学院学报 2013年第1期·经济理论与经济建设· 面向年轻人的产品设计 陈彤旭 (中国青年政治学院新闻与传播系,北京100089) 【摘要】面向年轻人的产品设计,要充分适应年轻人的特点:年轻人喜欢多 变的款式,追求个性,注重外观,一般来说能承受的价格不高。面向年轻人的产 品设计要注意国情的不同,辩证对待传统与创新,警惕过度叛逆的价值观,积极 传播本土品牌。未来面向年轻人的产品设计有如下趋势:年轻的企业掌门人带 来转型,年轻消费群体对奢侈品的产品设计发挥影响,跨国公司面向年轻顾客 的经营策略需适时调整。 【关键词】年轻人产品设计品牌效应创意 收稿日期:2012-11-10 作者简介:陈彤旭,中国青年政治学院新闻与传播系副教授,博士,主要研究传媒史、传媒与青少年。 设计要为人服务,人的特点是设计者必须考虑的因素。中国古代的设计思想非常强调这一 点。《淮南子·齐俗训》中说:“地宜其事,事宜其械,械宜其用,用宜其人。”[1]这启示我们,面向 年轻人的产品设计, 要“宜”于年轻人,充分考虑、适应年轻人的特点。除了适宜,还要创造。设计者要努力创造技术上更进步和文化上更先进的产品。设计需要创造性思维,需要想像力,还要有观察生活的洞察能力。随着中国从制造大国转向创造大国,对设计的规律和消费者的特点都需要更深入的研究。 美国伊利诺伊大学设计史学者维克多·马格林认为,所谓“产品”,指的是人造的有形与无 形的物品、行为、设施与复杂的系统或环境,它们共同构成了人工领域。他还用“设计”一词来 诠释这些产品的概念和规划[2]。本文的研究对象是面向年轻人的产品设计,采用品牌传记和田 野调查的方法,通过分析相关案例,总结相关规律。 一、面向年轻人的产品设计的特点 (一)面向年轻人的手表 年轻人喜欢变化,生活方式和心理状态都是不稳定的,他们欣赏变化的款式和变幻的节奏、变动的生活,讨厌一成不变。产品设计适应这一点,于是有了时常变化款式的斯沃琪手表、适应年轻人变动生活的宜家家具等成功的产品设计。 斯沃琪表的材质以塑胶为主,也有金属材质,款式更迭周期短,色彩鲜艳,价格为几十美元,消费者群体定位于年轻顾客。这几个特征使其与其他手表品牌构成鲜明的对比。试将斯沃琪 与劳力士进行比较———斯沃琪定位于青春气息的手表,款式多变。它的外形是固定的,都是圆 形,但每一款表都有别致的颜色和图案,并且每一款表都有特别的名称,如“玫瑰涟漪” “星河战09

工业产品数字化设计与制造赛项

工业产品数字化设计与 制造赛项 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

附件7: 高职装备制造大类工业产品数字化设计与制造赛项技能竞赛规程、评分标准及选手须知 一、竞赛内容 竞赛总时间为小时,分为两个阶段进行。第一阶段为“数据采集、建模与创新设计”,含四个竞赛任务,本阶段竞赛时间为小时。第二阶段为“创新产品加工、装配验证”,含3个竞赛任务,本阶段竞赛时间为2小时,不限制每个阶段内各项任务的完成时间。第一、二阶段成绩分别占总成绩的70%和30%。 1.第一阶段:数据采集、建模与创新设计 任务1:实物三维数据采集。参赛选手使用现场提供的三维扫描设备和辅助用品等,对给定的实物进行三维数据采集,要求扫描点云数据完整,按点云完整比例评分,并使用专业软件将扫描点云数据与标准模型进行精确度自动比对,以精确度等级进行评分。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力。 任务2:三维建模。参赛选手根据任务1三维扫描所采集的数据,选择合适的三维建模软件,对上述产品外观面进行三维数据建模,其中包含点云数据处理和建模。该模块主要考核选手的三维建模能力,特别是曲面建模能力。 任务3:结构创新优化设计。参赛选手在完成任务2的基础上,选择合适的三维建模软件,进行结构创新优化设计:以上结构创新优化设计要求依据零件结构工艺性等机械制造知识,很好地控制成本,并适应大批量生产的需求。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 任务4a:数控编程与加工(编程)。根据任务2和任务3建立的三维数字模型和赛场所提供的机床类型、毛坯规格和刀具清单进行工艺设计,并选择合适的软件对产品进行数控编程,生成加工程序,并编制加工工艺卡。该模块主要考核选手工艺编制和程序编制方面的能力。 2.创新产品加工、装配验证 任务4b:数控编程与加工(加工)。参赛选手根据(第一阶段)制定的加工工艺方案和数控程序,并根据赛场提供的机床、刀具、毛坯等,对该产品(零件)进行数控加工(第二阶段不再提供编程软件)。主要考核选手选用刀具、工

面向再制造的产品设计体系研究_姚巨坤

面向再制造的产品设计体系研究* T he Research of Design System for Remanufacturing 装甲兵工程学院(100072) 姚巨坤 朱胜 崔培枝 【摘要】废旧产品的再制造性决定了产品能否进行再制造,而再制造性主要是在产品的设计阶段决定的。通过面向再制造的产品设计研究,能显著地提高产品再制造的效益,最大限度地挖掘废旧产品中所蕴含的财富,实现资源的可持续发展战略。本文提出了面向再制造的产品设计中的相关概念,并初步提出了产品设计阶段的再制造性研究内容和定性设计要求。 关键词 面向再制造的产品设计 再制造性 产品设计 Keywords desig n for rem anufacturing,r em anufacturability,pro duct design 随着环保法律的制定,再制造受到越来越多的关注,发达国家的一些大公司开始注重对废旧产品的回收和再制造,通过不断实践,认识到在产品设计阶段就考虑产品使用寿命到期后的再制造工程,可显著地提高再制造效益[1]。一些学者也开始对再制造性进行研究,并建立了相关的评价方法[2,3]。据相关资料,笔者初步探讨了面向再制造产品设计中的相关概念、再制造性设计的定量及定性分析等内容。 1 面向再制造产品设计的相关概念 1.1 面向再制造的产品设计 面向再制造的产品设计(Desig n for Remanufacturing)是指在产品设计阶段对产品的再制造性进行考虑,并提出再制造性指标和要求,使得产品在寿命末端时具有良好的再制造能力。 1.2 再制造性 再制造性是产品本身的一种属性,是决定废旧产品进行再制造的前提,是再制造基础理论研究中的首要问题。再制造性(Rem anufacturability)是面向再制造的产品设计中的重要内容,其定义可描述为:在规定的条件及时间内使用的产品退役后,综合考虑技术、环境等因素,通过再制造达到规定性能时,获取原产品价值的能力,记作R(a)。由定义可知,同一产品在不同条件下的再制造性也不同,离开具体条件谈论再制造性是无意义的。无论在原设计时是否考虑再制造性,它都客观存在,再制造性也会随时间而变化,且会随着再制造技术的发展而增大。 1.3 再制造度 由于再制造性主要反映在产品价值的回收上,而产品的价值回收又是依据外界条件而变化的随机变量,因而可以用再制造度(Remanufacturing rate)作为再制造性的定量描述。再制造度可以定义为:在规定的条件及时间内使用的产品退役后,综合考虑技术、环境等因素,通过再制造所能获得的纯利润与生成的再制造产品的价值的比率,表示为R(n)。再制造度是再制造性的定量定义,可用下式表示: R(n)= C r+C e-C c C r+C e=1- C c C r+C e 式中:C r——再制造产品本身价值; C e——再制造的环境效益价值; C c——再制造过程的总投入费用。 若再制造度是负值,说明再制造投入费用(C c)要大于再制造所获得的全部价值(C r+C e),显然再制造是亏本的。但如果C c>C r,而再制造的环境效益价值C e较大时,也可以通过政府的资助进行再制造。这时获得的主要是再制造的环保价值,政府是投资的主体,企业通过政府获得再制造补助而获利。 1.4 再制造性工程 再制造性工程(Remanufactur ability engineering)是指为了达到产品的再制造性要求所进行的一系列设计、研制、生产、试验、维护等工作以及再制造实施前的再制造性评价工作。再制造性工程是再制造学科体系中的重要分支,其目的是通过参与产品设计,生产出易于再制造的产品,并对再制造前废旧产品的再制造性进行评价,确定产品的最佳再制造方案[4]。 2 产品再制造性设计的内容 根据相关资料,产品再制造性的66.6%是在产品设计阶段确定的[5]。因此,对产品进行正确的再制造性设计是保证产品再制造能力的重要环节。产品再制造性设计的主要内容包括以下几个方面。 2.1 再制造性指标值的确定 产品的再制造能力可通过再制造性指标值来衡

面向自动化装配的设备产品设计

面向制造与装配的设计-课程设计 面向装配自动化的产品设计 机械42班 陈鹏宇 2140101028 李则达2140101035 刘靖2140101036 孟德轩2140101038 闻泉2140101044

一、自动化装配的概念 机械装配是按规定的精度和技术要求,将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配式机械制造中的后期工作,是决定产品质量的关键环节。 装配自动化是指对某种产品用某种控制方法和手段,通过执行机构,使其按预先规定的程序自动地进行装配,而无需人直接干预的过程。 二、产品设计应该注意的问题 自动化装配包括:供料、传送、装配、检查四个步骤。所以从这四个方面出发来看产品的设计。 (一)从供料的角度 自动供料包括零件的上料、定向、输送、识别等过程的自动化。为使零件有利于自动供料,产品的零件结构应符合以下各项要求。 (1)零件的几何形状要力求对称。 改变前改变后 在设计零件的时候,要在能保证功能的情况下尽量使零件对称。如图所示,如果能把零件两边的锥度设计成一致的,就成为一

个对称零件,所以在定位时就不用考虑轴的前后题,简化了定向。(2)对于不能对称设计的零件,要尽量扩大它的不对称度。 改变前改变后 对于不对称的零件,在设计时要尽量扩大它的不对称性。如果不对称性太小而又无法消除,会增加机器对零件方向的识别难度。如上图,改变前的零件机器不容易识别出它的方向可能会出现装错、装反的现象,而改进后的零件不对称度大,容易通过传感器识别,避免了装配错误的产生。 (3)增加约束面来约束零件的方向。 改变前改变后 在不影响功能的条件下,可以增加约束面来约束零件的方向。如图零件,在装配时必须考虑两个内孔在圆内的位置,改进前的零件不容易识别出内孔的正确位置,而改进后,增加了一个导向面,内孔与底面的位置就确定了,可以直接夹取。

产品装配设计工艺规范

产品装配设计工艺规范 1前言 产品装配设计是产品制作的重要环节。其合理性与否不仅关系到产品在装配、焊接、调试和检修过程中是否方便,而且直接影响到产品的质量与电气性能,甚至影响到电路功能能否实现,因此,掌握产品装配设计工艺是十分重要的。 本标准就规范产品装配设计工艺,满足产品可制造性设计的要求,为设计人员提供产品装配设计工艺要求,为工艺人员审核产品装配可制造性提供工艺审核内容。2名称解释 2.1装配 2.2对机器、仪器等的零部件进行必要的配合和联接,使成为成品的过程。装配可分为部件装配和总(产品)装配二个阶段。 2.2.1部件装配 根据一定的技术要求,将两个或两个以上的零件结合成一个装配单元,并完成局部功能组合体的过程。 2.2.2总(产品)装配 根据一定的技术要求,将若干个零件和部件结合成为一个总体(产品),并完成一定功能组合体产品的过程。 2.2.3装配单元

在装配过程中,以一个装配基准件为基础,可以独立组装达到规定的尺寸链与技术要求,作为进一步装配的独立组件、部件、总成或最终整机的一组构件。 2.2.4装配基准件 在一组装配构件中,其装配尺寸链的共同基准面或线所在的构件。 2.3工艺 劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工或处理后成为产品的方法和过程。 2.4装配层: 在装配过程中,为了便于作业划分,对类似作业的装配阶段的划分,如总装层、部装层。一个装配层,可以是一个装配单元,也可以是几个装配单元所组成。 3装配设计的一般原则 装配设计在科研和生产中起着十分重要的作用。在产品设计时,装配图是设计者把装配设计思路落实在文件上的具体表现,它表达产品或部件的工作原理、装配关系、传动路线、连接方式及零件的基本结构的图样。因此,在装配设计时必须遵循以下一般原则: 3.1尽可能保证有利于产品装配工艺的合理性、先进性。 3.2在保证设计的产品性能指标的前提下,力求产品结构继承系数和标准化系数最高。

面向制造和装配的产品设计

内容:
一.产品设计的重要性 二.Design for X 三.DFMA的介绍 四.DFMA的价值 五.DFMA的实施
DFMA
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一、产品设计的重要性
一.产品设计的重要性 二.Design for X 三.DFMA的介绍 四.DFMA的价值 五.DFMA的实施
DFMA
3

一、产品设计的重要性
DFMA
iPhone利润分配:
苹果获得58.5%的利润;
中国台湾和中国工人仅仅分别获得0.5%和1.8%的利润;
代价:跳楼 中毒 环境污染
企业在产 业链中的 位置决定 了企业的 利润
品牌 产品设计
产品制造
为什么苹果 能获得暴利? 而我们仅获 得微薄利润?
iPhone利润分配图
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一、产品设计的重要性
微笑曲线:
产品设计是整个产业链的核心,产生最多的附加价值; 产品制造处于整个产业链的底端,产生最少的附加价值;
产品设计 附

技术研发


品牌、渠道 物流、服务
DFMA
产品制造
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一、产品设计的重要性
DFMA
1.产品设计决定了产品成本
产品设计阶段的成本仅仅占整个产品开发投入成本的5% 产品设计决定了75%的产品成本 产品设计在很大程度上决定了材料、劳动力和管理的成本,如果没有产 品设计的优化,材料、劳动力和管理对于降低产品成本影响很小
6

面向制造和装配的设计DFADFM

面向制造和装配的设计(Design for Manufacturing and Assembly,DFMA) 面向制造和装配的设计概述 在传统的部门制及串行工程的产品开发模式中。产品设计过程与制造加工过程脱节.使产品的可制造性、可装配性和可维护性较差,从而导致设计改动量大、产品开发周期长、产品成本高和产品质量难以保证,甚至有大量的设计无法投入生产,从而造成了人力和物力的巨大浪费。面向制造和装配的设计(DFMA.Design for Manufacturing and Assembly)这一设计理念的提出.向传统的产品开发模式提出 了挑战。应用DFMA的设计思想和相关工具.设计师可以在设计的每一个阶段都获得有关怎样选择材料、选择工艺以及零部件的成本分析等设计信息。它是一种全新的更加简单、更为有效的产品开发方法,为企业降低生产成本、缩短产品开发周期、提高企业效益提供了一条可行之路。 DFMA是并行工程关键技术的重要组成部分,其思想已贯穿企业开发过程的始终。它涵盖的内容很多,涉及产品开发的各个阶段.除了上面所提到的DFMA.还包括面向成本的设计个通用的产品模型.以达到易于装配、提高装配效率和降低装配成本的目的。 在制造业日益发达的今天.在满足各种行业标准和法规的前提下,许多公司都形成了各具特色的产品开发模式。任何一种行而有效的产品开发方法,都必须在充分考虑目前现有的产品开发和生产能力的同时进行最优化的产品设计。 对一个新产品来讲,产品的成本和开发周期是决定这个设计成败的关键因素。国际上有一个著名的 5%,但它却影响产品整个成本的70%。还有一个著 名的“28“原则:产品设计约占整个新产品开发周期的20%.但它却决定了产品总成本的80%。可 以看出仅占产品成本5%的产品设计在很大程度上决定了整个产品的成本及质量。 DFMA的主要内容 DFMA设计概念的提出是为了解决由于设计与制造.装配各自独立而造成的产品成本增加和产品开 发周期长等现实问题.它的核心是通过各种管理手段和计算机辅助工具帮助设计者优化设计,提高设计工作的一次成功率。 1、设计简单化、标准化 设计简单化.就是在满足美观和功能要求的前提下.使设计尽量简单.减少零件的个数.减少以装饰功能为主的附件设计。当然.同时也减少了加工工序.生产成本随之降低.生产周期也相应缩短。同样.在设计时尽量用标准件替代自行开发零部件.不仅可以帮助设计师节省大量的时间,而且可以减少制造加工时间.也节省了设计成本。成组技术(GT)的基本原理是把一些相似的零件划分为零件族,从而揭示和利用它们的基本相似性获得最大的效益。美国、英国等工业发达国家的企业都在使用GT技术.取得了很好的效果。 2、向设计师提供符合企业现有情况的产品设计原则 如果在设计初期企业能够向设计师提供符合企业实际生产制造情况的一些设计原则,则可以进一步地指导设计师进行设计以下是一些可以提高设计效率的简单的设计原则。 a)减少零件个数和种类.并尽量使用标准件。 b)在可能的情况下尽可能采用组合设计的方法。

数字化产品设计与制造综合实训结题报告

《数字化产品设计与制造综合实训》创新课程结题报告 ----------- 章鱼型空气清新剂 1)项目研究的背景、目的和意义: 数字化设计和制造已经成为当今产品研发的主要途径,产品的设计、制造过程是一个有机的整体,当前的教学大都针对产品设计、制造的某个环节进行的,无法系统的、全面的向同学展示产品研发的整个过程,通过本综合实训让同学亲身参与产品研发的整个过程,熟悉产品设计的流程、规程、制造方法、设备和制造方法、过程等,锻炼同学综合运用知识的能力、设计软件的使用能力、查阅资料的能力、动手与团队协作的能力,培养对产品创新设计的兴趣。 2)项目研究的主要内容: 本实训以鼠标、小型电扇、空气清新器为设计对象,通过市场调研、定位,确定初步设计方案,根据方案确定设计方法、设计软件,通过正逆向两种设计方法,分别进行外观设计、结构设计及效果设计,完成零件的数字化设计,通过快速成型完成零件的快速制造,对样件进行评估修改,确定最终产品模型,并进行单件生产、装配和调试。 3)项目研究采取的方法和具体措施: 本项目主要按以下方法和步骤进行 1.确定数字化产品设计的研究对象,通过市场调研,进行合理市场定位,确定研究 对象的功能、适用场合等。通过研讨分析最后确定以车用清新器作为产品设计和研发的对象,进行快速产品开发。 2.对研究对象进行初步的工业设计,粗步确定研究对象的尺寸、颜色、外观等,做 出草图。在草图和概念设计的基础上,对空气清新器模型用油腻做出整体实物模型。

3.采用正向和逆向两种设计方式完成产品的外形、内部结构的三维数字化设计。对空气清新器模型采正逆向两种设计方式。逆向设计先通过数字化测量设备(ATTOS),采集油泥模型的三维整体数字数据,通过逆向工程软件(IMAGEWARE)将扫描的三维点云数据进行处理,对由点云数据进行对齐,提取特征线,由线生成面,然后再按照先整体后分体,对空气清新器模型进行结构设计;空气清新器正向采用三维设计软件(CATIA、UG)在概念草图设计的基础上,由外到内,先外观后结构,先主后次的顺序对空气清新器、风扇的各个零件进行设计,最终形成空气清新器装配体三维模型。 4.快速原型制作。将正逆向设计的空气清新器三维数字模型,生成快速成型设备所能识别的数据格式(STL),经过快速成型设备(SOLID,FDM),通过将三维模型在快速成型设备上的布局、分层设置、三维打印等步骤,快速制作出实物样件,然后对样件进行评估,评价验证产品的结构、功能、人机工程、实际使用和视觉效果等,对需要修改的部分确定修改方案。 5.对需修改的部件或产品数模进行修改,再次进行快速成型制作,评估确定最终模型。 6.对产品进行快速制造。对最终的定型产品单一零件在MCP真空铸型机上进行快速硅胶模具制作,由硅胶模具在铸型机上通过配置不同的树脂材料,快速小批量浇铸零件。 7.其他元器件购买及安装调试。将快速成形件或者真空铸型件,同电子元件一起进行装配,需要调整的地方通过人工处理,打磨等方法完成最终的产品。 8.成本核算。对整个产品开发过程进行系统评价,对每个工序进行成本核算,培养同学生成成本的概念和意识。 4)项目研究的创新性:

面向环境的产品设计

Industrial Ecology in Action I d t i l E l i A ti session 8 i8 面向环境的产品设计 ing, College of Env. Sci. and Eng., , College of Env. Sci. and Eng., Meiting M iti i C ll f E S i d E Prof. Ju u Meit P f J it Prof. J NanKai University

DFX定义面向 .面向X X的设计DFX 定义面向X—— 1.面向 产品定义给设计人员提出了系列需要同时加以 产品定义给设计人员提出了一系列需要同时加以优化的设计目标,比如产品的用途、功能特点、成本范围及其美观性。现代设计师甚至需要考虑更多的设计目标,因为这些新的设计特征最终可能决定一个产 考虑这些新特点的设计方法被称为面向X X 品的成败。考虑这些新特点的设计方法被称为面向DFX) )。 的设计(DFX DFX)。 的设计( ) ing, , College of Env. Sci. and Eng., NanKai University2/38 J u Meit Meiting

分类面向 DFX分类.面向X X的设计DFX 面向X—— 2.面向 中的X X代 DFX中的 的分类。一类DFX DFX的分类取决于 的分类取决于X X的分类。一类 DFX 表决定产品竞争力的因素,如成本、质量等,可 表决定产品竞争力的因素如成本质量等可 以统称为面向产品竞争力的设计——DFC(Design 这类DFX 实际上是面 。类 DFX实际上是面 这一类DFX for competitiveness)。 competitiveness) for competitiveness)。这一类 for competitiveness) DFX中的 中的X X代表产向整个产品生命周期的;另一类 向整个产品生命周期的;另一类DFX 品生命周期的某一环节,如加工、装配等,可以 统称为面向产品生命周期某环节的设计—— DFL(Design for Life Cycle)。。 DFL(Design for Life Cycle) ing, , College of Env. Sci. and Eng., NanKai University3/38 Meiting J u Meit

电子产品设计与制作流程分析毕业设计

2009-2010度期末试题 电子产品设计与制作流程分析 项 目 设 计 二00九年十二月三十日 一、项目设计的背景、意义:....................................................................... 二、项目实施的过程分析:........................................................................... 1、稳压电源设计具有的应用价值:....................................................... 2、设计流程图:....................................................................................... 3、根据流程图进行单元电路设计: (2) 4、绘制电路原理图: (3) 5、电路仿真验证其设计的正确性: (4) 6、元件的选取方法、原则: (4) 7、安装调试过程: (4) 8、产品定型及编写使用说明书: (4) 三、学习课程的收获、体会、建议: (4)

一、项目设计的背景、意义: 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。为了把好关需对流动人口进行体温检测由于温度传感器ds18b20具有独特的单线接口仅需要一个端口进行引脚通信可实现多点组网功能,0待机功耗,电压范围仅为3.0——5.5v而且具有读数方便测温范围广,测温准确的特点,最主要时可定义报警设置,报警搜索命令识别并标志超过程序先顶温度(温度报警条件),那么只要检测温度超过设定的正常人体温就会报警,这样就能更有效的防治流感扩散。出于对此类问题的探索我们通过上网查询有关资料做了本设计。 二、项目实施的过程分析: 1、DS18B20的应用价值:DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下: ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信; ●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能; ●无须外部器件; ●可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V; ●零待机功耗; ●温度以9或12位数字; ●用户可定义报警设置; ●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件; ●负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作; 2、设计流程图: 图8 程序流程图 3、根据流程图进行单元电路设计:?? 2.4.1 主板电路 系统整体硬件电路包括:传感器数据采集电路,温度显示电路,报警调整电路,单片机主板电路等,如图7所示。 图7中有2个独立式按键可以分别调整温度计的报警温度设置,图中LCD可以在被测温度不在上下限范围内时,发出闪烁,同时LCD可以调整报警上限,从而测出被测的温度值。 ?图7中的按健复位电路是上电复位加手动复位,使用比较方便,在程序跑飞时,可以手动复位,这样就不用在重起单片机电源,就可以实现复位。 2.4.2 显示电路 ?显示电路是使用的并口显示,这种显示最大的优点就是使用简单,只用P1口。

产品设计与实物制作的关系

产品设计与实物制作的关系 摘要:在产品设计专业中,一个产品的出现往往跟产品设计和实物制作有着密不可分的关系,近年来由于人们对于设计质量的不断追求,产品设计对实物制作起着深远的影响,而产品设计也逐渐成为产品制造与销售行业竞争的核心之一。 关键词:产品设计;实物制作;关系 1产品设计 1.1产品设计概念。产品设计是从概念想法到新产品设计再到产品样品的过程,而一项成功的产品设计,应满足多方面的需求;当中包括社会发展和消费者需求层面,还有产品本身功能、质量、产生收益等方面,也有使用要求和制造工艺领域。[1]在设计行业,一部分人认为,产品要具有实用性,因此,产品设计最重要的是功能方面,其次才是外观;而另一部分人认为,设计要多样化、异想天开,以及让人感到愉悦的。 1.2产品设计的原则。设计和创新的新产品要被社会所认可,并从中获取利益,就必须设计出被用户需求,以及顺应社会发展的产品,只有充分从中出发,才能成为一个真正的产品。设计和创新的新产品,一是满足市场发展和消费者的需要,从而获得更好的产品经济效益;[2]二是设计创新出更加绿色环保、提高生产效益,降低生产成本等作用的创新和改良产品;三是必须考虑产品是否具备批量投入的可能性,避免投资者资金损失。产品设计需要遵循四大原则:第一,安全性原则,产品在设计时必须考虑到各种可能存在的安全隐患,从而

加以预防;第二,可靠性原则,产品的可靠性必须与安全性相关联,设计出可靠性强且安全的产品;[3]第三,方便性原则,对消费者来说,产品的使用方便性要充分考虑到人机工程学的原则,设计出舒适可靠的产品;第四,外观审美性原则,美好的外形和良好的包装,在一定情况下,会激发用户购买欲,带来额外效益,提高产品本身的价值。 1.3产品设计的流程。设计构想和产品规划阶段:设计师充分发挥发现问题的能力,创想出一系列概念产品,或者创新和改良产品,然后对新产品进行产品规划后,确定新产品的生产可行性。设计阶段:一旦确定方案的可行性,就进行详细设计。该阶段是对产品进行定义和设计,并进行一系列草图、建模和渲染,体现出设计期望和效果。产品样品生产阶段:通过草图和建模等效果进行产品样品制作,并进行产品调研。[4]产品生产制造阶段:当样品符合市场需求和大众审美后进行正式生产活动,对产品进行相对较低的数量生产试验;当产品适应对社会的供应能力及市场销售能力,产量就可以开始逐渐增加。 2实物制作 2.1产品实物制作概念与原则。产品实物制作是指产品设计完成后,从原材料投入到实物产出的全过程。而产品实物制作遵循三不原则:不接受不合格品、不制造不合格品、不流出不合格品。 2.2产品实物制作的流程。产品实物制作分为:准备阶段、生产阶段、服务阶段、市场阶段。准备阶段分为前期的概念提出,中期草图绘制,后期建模渲染设计完善。生产阶段又分为前期准备材料和技术

电子产品设计与制作流程分析毕业设计范文

电子产品设计与制作流程分析毕业设 计 1 2020年4月19日

- 度期末试题 电子产品设计与制作流程分析 项 目 设 计

二00九年十二月三十日 一、项目设计的背景、意义: ................................ 错误!未定义书签。 二、项目实施的过程分析: .................................... 错误!未定义书签。 1、稳压电源设计具有的应用价值: ................ 错误!未定义书签。 2、设计流程图: ............................................... 错误!未定义书签。 3、根据流程图进行单元电路设计: (2) 4、绘制电路原理图: (3) 5、电路仿真验证其设计的正确性: (4) 6、元件的选取方法、原则: (4) 7、安装调试过程: (4) 8、产品定型及编写使用说明书: (4) 三、学习课程的收获、体会、建议: (4) 2 2020年4月19日

一、项目设计的背景、意义: 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。为了把好关需对流动人口进行体温检测由于温度传感器ds18b20具有独特的单线接口仅需要一个端口进行引脚通信可实现多点组网功能,0待机功耗,电压范围仅为3.0——5.5v而且具有读数方便测温范围广,测温准确的特点,最主要时可定义报警设置,报警搜索命令识别并标志超过程序先顶温度(温度报警条件),那么只要检测温度超过设定的正常人体温就会报警,这样就能更有效的防治流感扩散。出于对此类问题的探索我们经过上网查询有关资料做了本设计。 二、项目实施的过程分析: 1、DS18B20的应用价值:DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,而且可根据实际要求经过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下: ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信; ●多个DS18B20能够并联在惟一的三线上,实现多点组网功能; ●无须外部器件; ●可经过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V; 1 2020年4月19日

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