2.3.3并行工程和面向制造的设计
先进制造技术知识点总结
概述第一章先进制造技术的特点：先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性、动态性。
1、先进制造技术分为三个技术群：主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。
2、主体技术：面向制造的设计技术群（1）产品、工艺设计、 3 （2）快速成形技术（3）并行工程制造工艺技术群：（1）材料生产工艺（2）加工工艺（3）连接与装配（4）测试和检测（5）环保技术（6）维修技术（7）其他支撑技术：（1）信息技术（2）标准和框架（3）机床和工具技术（4）传感器和控制技术4、先进制造技术研究的四大领域：（1）现代设计技术（2）先进制造工艺技术（3）制造自动化技术（4）系统管理技术4、美国的先进制造技术发展概况P10美国先进制造技术发展概况：美国政府在20 世纪90 年代初提出了一系列制造业的振兴计划，其中包括“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”。
先进制造技术计划美国的发展目标：1、为美国人创造更过高技术、高工资的就业机会，促进美国经济增长。
不断提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境。
、2．3、使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力，保持美国的竞争地位。
4、使教育系统对每位学生进行更有挑战性的教育。
5、鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标三个重点领域的研究：1、成为下一代的“智能”制造系统2、为产品、工艺过程和整个企业的设计提供集成的工具3、基础设施建设第二章柔性制造系统（FMS）技术1、柔性制造系统（FMS）的特点：（1）主要特点：柔性和自动化（2）设备利用率高，占地面积小（3）减少直接劳动工人数（4）产品质量高而稳定（5）减少在制品库存量（6）投资高、风险大，开发周期长，管理水平要求高2、FMS与传统的单一品种自动生产线（即刚性自动生产线，其物流设备和加工工艺是相对固定的，只能加工一个零件，或加工几个相互类似的零件）缺点：改变加工产品的品种，刚性自动线做较大改动，投资和时间方面耗资大，难以男足市场要求。
CAPP系统类型及关键技术研究(6666)
CAPP系统类型及关键技术研究作者：刘保华乔爱科工艺设计已成为机械制造生产中技术工作的一项重要内容，是产品设计和制造的中间环节，是实践性特征明显的工作。
而目前国内、国际市场对产品的要求是多品种小批量生产，新产品开发能力和开发周期要尽量缩短，这就要求工艺设计工作量和时间上要减少。
在这样一种背景下，计算机辅助工艺设计CAPP(Computer Aided Process Planning)在工艺设计过程中越来越重要。
从全球范围来看，CAPP的研究始于60年代中期。
其后发展速度较慢。
80年代以来随着机械制造业向CIMS的发展，把设计方面的信息如何有效地转化为制造信息，CAPP体现出CAD与CAM集成化的真正桥梁作用。
CAPP系统接受来自CAD的产品几何信息、材料和精度等工艺方面的信息，完成人机交互，零件信息输入，建立起产品的信息模型。
根据此模型，CAPP系统再进行组合和排序，选择机床和夹具等，确定切削用量，计算工时，最后完成技术文件和数据，CAPP再向CAM输出所需的各种信息。
进入90年代初，随着人们对CIMS的技术理解和深入研究、并行工程的兴起、敏捷制造等先进生产模式的提出，CAPP的集成化含义已大大拓宽。
此时，CAPP 已不是单纯的工艺设计技术，而是制造系统中不可缺少的一个重要环节。
在我国，1982年同济大学推出了派生式系统TOJICAP，随后许多大学和研究机构兴起了研究CAPP的热潮。
经过多年的不懈努力，研究水平也在不断提高，但与世界先进水平尚有一定的差距。
不同的CAPP系统具有各自不同的特点。
CAPP开发中的—些关键技术需要注意。
这些都需要在开发实用的CAPP系统时认真考虑。
1 CAPP特点和主要类型CAPP系统主要有派生式、创成式、综合式。
1．1派生式CAPP系统派生式CAPP系统是利用成组技术的原理，在一个零件族中根据相似性设计出一个典型样件，建立一个标准典型工艺文件，存入下艺文件库中。
当要制订一个零件的工艺过程，可将零件图形输入计算机，由计算机根据零件的成组分类编码并识别出属于哪一类零件族，调出相应零件族的典型工艺。
制造业现场管理星级评价标准
制造业现场管理星级评价标准为引导组织建立安全、规范、有序、优质、高效的生产制造现场管理系统，提高组织在产品和服务的质量、成本、交付能力等各个方面的绩效水平，从而更好的满足顾客需求，基于PDCA 循环原则和精益生产理论，特制定本标准。
本标准可用于生产制造型组织进行现场管理的星级评价也可用于组织的自我评价。
现场管理星级评级标准模式图（标准模式图：上图为现场管理标准模式图。
其意义为：第一部分，现场管理推进要素是现场管理的驱动力；第二部分，现场过程管理系统构成标准的支柱，各种工具方法的系统运用构成了现场三大管理过程的基础；第三部分，为现场管理相关结果。
）1推进要素（150分）组织领导者对现场管理的重视是推进现场管理的重要因素，组织的领导应确保营造一个良好的氛围，引导和激励员工广泛参与组织的现场管理，同时加强有关现场管理的教育培训。
1.1领导重视（75分）说明组织领导如何发挥领导作用，提高现场的作业管理水平。
1.1.1领导作用高层领导应在提高现场管理水平中发挥领导作用，明确现场管理要求、指标及期望，并对杜绝或减少浪费、提高效率、降低成本等做出承诺。
1.1.2战略秉承组织的现场管理应秉承组织文化的要求，与组织的使命、愿景、价值观、发展战略及战略实施计划相协调一致。
将战略和战略实施计划相关要求展开为现场管理的具体要求和指标，如质量提高、交付准时、成本降低、资源节约、安全保障、环境保护等要求，同时将相关要求和指标纳入组织的绩效考核系统。
1.2人员素质（75分）组织应对现场管理人员满足当前或未来现场管理所需的能力进行确认，说明组织人力资源管理系统如何提高现场管理人员的素质，满足现场管理要求。
1.2.1教育培训组织应根据现场管理当前和未来的需求，建立起与人力资源管理体系相协调的现场管理培训机制。
组织可采用分层、分类等培训方法，开展现场管理的理论和工具应用等系统培训。
可通过建立交叉培训、定期轮岗等多项培训制度，鼓励员工一专多能，提高员工现场管理水平。
质量工程师面试题及答案(2024)
质量工程师面试题答题须知：答题时长30分钟。
设置满分120分，其中答题内容正确110分、卷面整洁分10分，有任何涂改卷面整洁分10分为零，闭卷测试，有任何作弊行为答题作废，请审慎答题。
1、8D报告的步骤有哪些，意义何在？（30分）答：8D报告的要素包含8个结构化的步骤，用于解决问题和消除其根本原因。
具体如下：D0：征兆紧急反应措施：评估问题是否需要通过8D方法解决，并采取紧急反应措施。
D1：小组成立：组建一个具有适当技能和知识的团队来处理问题。
D2：问题说明：详细描述问题的性质，包括发生的时间、地点、影响等。
D3：实施并验证临时措施：在找到根本原因之前，采取临时措施以最小化问题的影响。
D4：确定并验证根本原因：分析数据，识别并验证导致问题的根本原因。
D5：选择和验证纠正措施：基于根本原因分析，选择合适的纠正措施，并对其进行验证。
D6：实施永久纠正措施：执行所选择的纠正措施，并确保它们能够有效地解决问题。
D7：预防再发生：修改相关的标准和程序，以防止问题再次发生。
D8：小组祝贺：一旦问题被成功解决，对团队进行表扬和奖励，以认可其努力和贡献。
意义：它是一种广泛使用的问题解决框架，8D方法强调团队合作、系统分析和持续改进的重要性，它不仅帮助解决当前的问题，还旨在提高整个组织的质量和效率标准。
2、DFM的目的、目标和核心价值？（30分）答：DFM是“Design for Manufacturability”的缩写，即面向制造的设计**。
简单来说，DFM是一种设计理念和实践，它强调在产品的设计阶段就考虑到产品的可制造性。
这样做的目的是简化制造过程，提高生产效率，降低成本，并确保产品设计能够以最低的成本、最短的时间和最高的质量被制造出来。
DFM的核心在于：设计优化：通过优化设计减少零件数量，简化装配过程，及选择更易于制造的形状和尺寸。
成本控制：在设计阶段预测和解决潜在的制造问题，从而避免生产阶段出现高成本的修改。
2021-2022学年大学机械工程学院《先进制造技术》期末试题答案
《先进制造技术》考试试卷(A) 答案一、填空题（每空 2 分，共30 分）1、典型 FMS的三个子系统是：加工系统、运储系统、计算机控制系统。
2、先进制造技术的特点：先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。
3、CIMS 系统的三要素：人、经营、技术。
4、FMS 中央管理计算机肩负的任务：控制、监控、监视。
二、名词解释（共15 分，每题 3 分）1、DFC Design For Cost 的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，属于并行工程中的DFX（Design For X ）技术的一个分支。
面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法。
DFC将成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。
2、AM敏捷制造（ Agile Manufacturing ）敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术（以信息技术和柔性智能技术为主导）、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。
敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。
3、CE 并行工程即concurrent engineering ，简称 CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。
换句话说，就是融合公司的一切资源，在设计新产品时，就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。
在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。
4、CIM Computer Integrated Manu-facturing, 简称 CIM 。
物流师培训生产物流管理
生产物流管理
中物联物流师培训
经济学中生产被定 义为：
将投入转化为产出的活动，或 是将生产要素进行组合以制造 产品的活动。
生产管理学中生产的定义是：
生产是一切社会组织将它的输 入转化为输出的过程。
1、投入（input）
生产过程投入的各种生产资源包括材料、劳动力、资金、 土地、设备、能源和技术等，通称为生产要素。
添加标题
添加标题
制造业——实物形 体的转换
添加标题
运输业——物资位 置的转移
添加标题
信息服务行业—— 信息的转换
添加标题
仓储行业——物资 的储存和重新配送
零售行业——商品 交换
医疗行业——生理 转换
学校——知识转换
2024/8/24
西南科技大学经管学院
8
生产物流
供应链上的任何企业，根据其所处的位置来区分其供应物流和销售 物流，任何来自于上游的产品不论是何种形态，我们都称之为是原 材料的供应物流；同理，不论其销售的产品是何种形态，我么都称 之为是产成品的销售物流；在企业内部的就称之为是生产物流。
物料需求计划 （外购件）
工作中心：开工日期、完工日 期（自制件）
车间作业计划 （工作中心）
物料库存（外购件）
采购计划
采购管理系统 供货日期 （外购件）
加工管理系统
工作中心： 开工日期、完工日期（自制件）
约束条件
• 总量计划
• 第一个方面是每个月某种产品各个型号的产量之和等 于总体计划确定的该种产品的月生产总量；
工和完工日期） 八． 供货日期（外购件）：独立需求、物料需求计划（MRP）、物料库存、采购计划、采
购管理系统、供货日期
交货日期
面向制造的设计
面向制造的设计--DFM1、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。
现代制造技术复习资料.doc
现代制造技术复习资料.doc第⼀章绪论0先进制造技术定义：在传统制造技术基础上不断吸收机械?电⼦?信息?材料?能源和现代管理等⽅⾯的成果, 并将其综合应⽤于产品设计?制造?检测?管理?销售?使甩服务的制造全过程,以实现优质. ⾼效?低耗?清洁?灵活的⽣产，提⾼对动态多变的市场的适应能⼒和竞争能⼒的制造技术总称,也是取得理想技术经济效果的制造技术的总称.1、制造系统：指由制造过程及其所涉及的硬件、软件和⼈员组成的⼀个具有特定功能的有机整体2、制造：是⼈类所⽤经济活动的基⽯，是⼈类历史发展和为名进步的动⼒3、制造技术是制造业为国民经济建设和⼈民⽣活⽣产各类必需物资(包括⽣产资料和消费品)所使⽤的所有⽣产技术的总称，是将原材料和其他⽣产要素经济、合理和⾼效地转化为可直接使⽤的具有⾼附加值的成品/半成品和技术服务的技术群。
这些技术包括运⽤⼀定的知识、技能，操纵可以利⽤的物质、⼯具，采取各种有效的策略、⽅法等。
4、现代制造技术的特点(1)现代制造技术的研究范围更加⼴泛，涵盖了从产品设计、加⼯制造到产品销售、使⽤、维修和回收的整个⽣命周期。
(2)现代制造古城呈多学科、多技术交叉及系统优化集成的发展态势。
(3)现代制造技术的基础是优质、⾼效、低耗、⽆污染或少污染的加⼯⼯艺，在此基础上形成了新的先进加⼯⼯艺与技术(4)现代制造技术从单⼀⽬标向多元⽬标转变，强调优化制造系统的产品上市时间、质量、成本、服务、环保等要素，以满⾜⽇益激烈的市场竞争的要求。
(5)现代制造技术正在从以物质流和能源流为要素的传统制造观向着以信息流、物质流及能源流为要素的现代制造观转变，信息流在制造系统中的地位已经超越了物质流和能源流(6)现代制造技术特别强调以⼈为本，强调组织、技术与管理，制造技术与⽣产管理相互融合、相互促进，制造技术的改进带动了管理模式的提⾼，⽽先进的管理模式⼜推动了制造技术的应⽤。
5、现代制造技术的发展趋势(1)现代设计技术不断现代化(2)现代加⼯技术不断发展(3)柔性化程度不断提⾼(4)集成化成为现代制造系统的重要特征(5)现代制造管理模式发⽣重⼤变化(6)绿⾊制造成为未来制造业的必然选择(7)制造全球化正在加速第⼆章基础理论与⽅法K制造系统的基本构成：制造系统式由众多的要素和⼦系统组成的有机整体，因⽽在⼦系统与要素之间存在着组织、协调等管理问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.3.3并行工程和面向制造的设计
并行工程是指一种用于产品开发的方法，通过它使工程设计功能、工程制造功能和其他功能综合起来，以减少一种新产品投入市场所需要的时间，也被称为并发工程，它可能被认为是CAD/CAM技术的类似组织版本。
按照传统路径来使一件产品投入市场，如图2.3.5(a)所示，工程设计功能和工程制造功能这两种功能是分开并且连续的。
产品设计部门开展一项新的设计有时很少考虑到公司的制造能力，也很少有机会能够让制造工程师来提供如何使设计更容易制造的一些建议。
它好像了是存在于设计和制造之间的一堵墙，当设计部门完成设计，它投掷工程图和说明书越过这面墙，然后才开始产品制造。
通过比较，实行并行工程的公司，工程制造部门在早期就参与到产品开发周期，为如何使产品和它的零部件能够被设计的更适于制造提供建议，并且可以为产品的制造计划进行早期准备。
这种并行工程的方法在图2.3.5(b)中被描绘出。
除了工程制造以外其他功能同样被包括在产品开发周期中，如质量工程、制造部门、后勤服务、市场供应评定组成和一些情况下将使用这些产品的消费者。
在产品发展阶段的所有这些功能不仅能改善新产品的功能和性能，同时也能改善它的可造性、自检性、易测性、服务能力和可维护性。
通过早期功能改善，因为在最终产品设计之后的回顾太晚以至于不能对设计进行便利的修改的不利因素的消除，使产品发展周期的持续期大大减少。
并行工程包含以下方面：(1)面向制造和装配的设计(2)质量设计(3)成本设计和(4)生命周期设计。
另外，像快速成型、虚拟制造、和组织转
变等辅助技术需要被用来促进公司的并行工程。
（1）面向制造与装配的设计
据估计一件产品的70%的生命周期成本是由在产品设计时所做的基本决定所决定的，这些设计决定包括每个零件的材料、零件模型、公差、表面处理、零件是如何被组织装配的和常用装配方法。
一旦这些决定被确定，减少产品制造成本的能力就会被限制。
例如，如果产品设计者决定用铝砂型铸造法制造一个分开零件，但是这个零件的工艺特性只能通过加工来完成(如螺纹孔和配合公差)，制造工程师没有选择的余地，只能按照先砂型铸造在加工的方法来达到既定要求。
在这个例子中，用一个在单独步骤所需要的塑料模制品也许是一个较好的决定。
因此，当产品设计展开时给制造工程师一个为设计者提建议的机会，对产品的顺利可造性是非常重要的。
这种用于尝试描述顺利改变一件新产品的可造性的条件是面向制造设计(DFM)和面向装配设计(DFA)。
当然，DFM和DFA是紧密相连的，因此让我们用制造和装配设计(DFM/A)的形式来表达。
制造和装配设计包括在一件新产品中的可造性和可装配性的综合考虑，这包括： (1)开发组织机构的变化 (2)设计原理和指导方针。
在DFM/A中开发组织机构变化
DFM/A的有效执行包括公司组织机构的正式或非正式的变化，因此设计职工和制造职工之间有很好的交流和交互作用。
这可以通过以下方法来完成：(1)通过成立由产品设计者制造工程师和其他员工(例如：质量工程师、材料专家)组成的攻关小组来进行产品开发；(2)通过要求设计工程师
用一些事业时间在制造上，以能够掌握第一手可造性和可装配性是如何通过产品设计联系在一起的；(3)通过指派制造工程师到产品设计部门在一个临时的或专任的基础上做一个还原性顾问。
设计说明和指导方针
DFM/A为了理解如何设计一个既定产品来使可造性和可装配性最大化也依赖于设计说明和指导方针的使用，这些通用设计指导方针中的一些几乎适用于任何产品设计。
在其他方面，一些设计原理只适用于特定工序，例如：轴或锥度在阶梯中的使用和利用模制品来切除模内零件，在制造过程中我们只把这些具体过程指导方针放在书本上。
指导方针有时互相矛盾，一条指导方针是“简化零件模型，避免不必要的特征”。
但是在同一表格里的另一指导方针为了装配安全而规定在设计产品时“特殊几何特征必须不时加上他的组成”。
而且他也许值得来结合个别装配件的特征来减少产品中零件的数量。
在这些示例中零件制造设计与装配设计相冲突，在这个矛盾冲突的两边，一个适当解决方法必须被发现。
表2.3.4的一般原则和指导方针的DFM / A
尽量减少元件数量降低组装成本。
在最终产品的更高的可靠
性。
容易拆装维护和现场服务。
自动化往
往容易与零件数量减少。
减少工作的进程
和库存控制问题。
较少的零件购买;减少订
货成本。
使用标准的市售元件减少设计工作量。
更少的零件编号。
更好
的库存控制。
避免了定制的组件设计。
数
量折扣的可能。
使用跨产品线的公用部分集团的技术都可以应用。
数量折扣是可能
的。
允许制造细胞的发展。
为便于部件制造的设计使用网的形状和近净成形过程在可能的情
况下。
简化零件的几何形状，避免不必要
的功能。
避免，因为可能需要额外的处理
是必要的平滑的表面粗糙度。
过程能力范围内的公差设计零件避免公差小于过程能力。
指定双边公差。
否则，额外的处理或分拣和报废，是必需
的。
设计的产品，在大会期间万无一失大会应毫不含糊的。
组件设计，所以他们
只有一条路可组装。
特殊的几何特征，有
时必须添加到组件。
尽量减少弹性元件这些措施包括橡胶制成的组件，皮带，垫
圈，电力电缆，弹性元件等一般都比较难
以处理。
（2）其他设计目标
为了完成我们的并行工程的覆盖面，让我们讨论一下其他的设计目标：质量，成本和生命周期的设计。
质量设计
可以这样认为，DFM / A是并行工程的最重要组成部分，因为它有潜力的产品成本和开发时间的影响最大。
然而，在国际竞争中质量的重要性不可低估。
质量并不仅仅发生。
它必须在产品设计和生产过程中计划进行。
质量设计（DFQ）一词，指的规则和程序，以确保产品有最高的质量。
产品成本的设计
一个产品的成本是确定其商业上的成功的主要因素。
成本会影响公司产品收取的价格，产品的利润。
产品成本的设计（DFC）是指公司专门致力于设计决策如何影响产品成本和通过设计找出减少成本的方法。
生命周期的设计
对于客户，当生命周期成本被考虑时，为产品支付的价格可能是其总成本的一小部分。
生命周期的设计是指已生产的产品和包括从产品交付到产品处理的因素。