DFMA面向制造与装配设计

DFMA面向制造与装配的设计——并行工程的核心技术

并行工程是先进制造技术的研究热点之一。本文介绍了并行工程的研究现状，特别对并行工程下的产品设计方法，即为制造、装配而设计（ｄｆｍａ）的意义、基本原则进行了分析，确立了为制造而设计（ｄｆｍ）和为装配而设计（ｄｆａ）两者之间的关系，并对在并行工程下实现为制造、装配而设计进行了初步的研究，得出了几点结论。

介绍了并行工程下面向制造的设计（ｄｆｍ）的思想、原理，并给出了它的典型过程。同时介绍了ｄｆｍ技术发展的主要阶段及特点，指出了进行ｄｆｍ研究应遵循的原则和重点。最后，举例说明了ｄｆｍ方法的优越性。

分析了并行工程技术的现状,提出了产品装配模型的概念和实现方法,以及基于此的虚拟制造,虚拟装配和虚拟工作技术,对并行工程的影响,提出了caapp的概念和实施方案。

随着超大规模集成电路制造技术的不断进步,互连线寄生电容已经成为超大规模集成电路延时和噪声的主要来源。提出并实现了一种基于电荷测量技术的互连寄生电容测试结构。利用这种结构可研究互连线和相关介质的几何尺寸变化,并可反馈应用到器件的可制造性设计和工艺模型的建立中去。

通过调查实木家具企业生产过程中出现的装配问题,总结了实木家具的装配操作要求,归纳整理了面向装配的实木家具产品设计原则与方法,并分析其应用的局限性。

分析了物料清单(bom)在产品制造过程中的核心地位,并根据工作流的建模模型,提出了将bom表映射成petri网的算法,利用所得到的petri网建立了面向制造过程的工作流管理系统的过程模型。从而允许设计者仅根据产品的结构,而不需要知道实际的过程流程来自动地安排和执行生产任务。

为了使车间制造执行系统更加有效地支持并行工程,在分析传统车间制造执行系统的基础上,提出了面向并行工程的制造执行系统总体框架。该框架在逻辑上分为车间层、单元层和设备层。单元层与车间层虽然在逻辑上分成两部分,但在物理上单元控制器既可以与车间控制器合并也可以分开。在关键技术方面采用了运行状态实时采集技术、数字控制程序传输技术、不同数控系统集成技术、车间工作流程重组技术和系统可重构技术等。面向并行工程的制造执行系统在功能结构上具有系统可重构性、系统可扩展性、系统可集成性和实时性。

提出了面向制造执行的工艺过程模型,在满足系统间过程信息集成的同时,提出了多工艺路线的可视化表达方案,改善工厂加工生产中车间调度的柔性,为capp系统与制造执行系统的全面集成提供一条较好的解决方案。

并行工程是产品开发的新模式。结合并行工程的思想,建立了并行工程下面向制造的产品设计制造一体化方案,并对该方案中所采用的关键技术进行较为详细的分析。根据影响零件可制造性的因素,开发一个基于dfm的cad/cam集成系统

本文讨论了面向制造的设计中,如何进行设计工艺性分析和评价的问题,提出了一种提供制造工艺方面的支持,对所设计零件的制造工艺性进行评价的系统化方法。所提出的分析评价系统包括的主要分析评价部分有:毛坯制造方法选择和评价;结构形状工艺性分析;通过工艺过程设计分析加工质量等。文中对其中的一些关键技术问题进行了探讨。

提出了一种在并行工程环境下面向制造的产品设计方法,论述了面向制造设计中的关键技术问题,如基于特征的产品造型系统,零件可加工性评价方法及实现,零件的加工成本估算等

为提高管路组件的装配质量和效率并降低对人工经验的依赖,设计并实现了一套面向管路组件装配的自动化可重构柔性工装系统。该工装系统主要由配置系统、控制系统和机械系统3个子系统组成。配置系统实现管路工装系统的快速配置,主要功能包括管路组件信息管理、工装配置参数计算、工装模型自动生成及工装配置信息输出；控制系统设计为一主多从的控制模式,可实现定位器定位以及空间布局和对管接头空间位姿调整的精确控制；机械系统主要由龙门型位移台和多个管接头定位器组成,实现定位器的可控操作以及管路装配。通过3个子系统协同配合实现了管路组件的自动化装配。通过实验和现场应用验证表明,该工装系统能够显著提高管路装配效率,降低管路制造成本,对保证管路最终产品质量具有重要作用。

针对多分支电缆的柔性特征以及复杂拓扑结构导致的装配仿真困难的问题,提出一种面向电缆虚拟装配仿真的多分支弹簧质点模型,该模型在弹簧质点模型的基础上,通过增加分支点连接多个电缆分支,从而表达具有拓扑结构的电缆,同时考虑电缆的抗弯曲、拉伸以及重力等物理属性;提出经典控制理论与运动学相结合的模型求解方法,使用控制变量法拟合出经验公式来实现电缆装配仿真中的"定长约束",采用定点约束算法实现对电缆的固定与捆扎操作仿真;提出球体层次包围盒构造柔性电缆的碰撞模型,通过细分碰撞模型、剔除冗余碰撞等方法实现了柔性电缆的干涉检测,满足了柔性电缆碰撞检测的效率和精度要求。设计并开发了基于多分支弹簧质点模型的电缆虚拟装配仿真原型系统,并通过实例验证了相关算法的可行性。

价值工程(ve—valueengineering)方法是降低产品成本的常用方法,随着并行工程的深入发展,面向成本的设计(dfc-designforcost)应运而生,它是dfx方法的一个分支。通过ve与dfc两者的分析和对比认为两者既有区别又有联系,两者在信息收集、改进设计、研究范畴等方面有相同之处,因此在dfc中可以使用价值工程中的情报收集、功能分析、方案创造和评价等方法,并给出了这些方法在dfc中的应用环节和途径,为dfc与价值工程方法相结合指出了方向。

16南京工业大学学报第25卷 kineticmodelofpotassiumnitrateaqueoussolution forseededbatchcrystallization }{i7angpei，}{i7angde-chun，liubao-he，shijun (c0neq．andchemicalengii咄，n~jinguniversitydtecle~gy，nanj~210009，(~dna) a血：basedonbeer—lambertlaw，△llawandthepopulationklailcemodel，akineticmodelie协ut- tan~wagdmucedforseededbatchcrystallit~tionprocesses．t

当前我国推进装配式建筑所面临的主要问题是适用性人才短缺,地方高校土木工程专业的建设应当紧跟装配式建筑的新时代发展步伐。研究分析了传统土木工程专业人才培养存在的不足,有针对性地将装配式建筑新技术所需的专业知识和素质要求高度融合,并将bim信息化新技术融入传统土木工程专业,对土木工程专业进行改造升级,形成了具有地方特色的培养模式,适应了新经济发展对专业人才的需求。

一切非标准化制造企业的生产通常都缺乏合理的行业规范指标,毕竟相关客户阶段化需求不断变更,由此延展的产品类型、订单内容和柔性生产调试规则十分繁琐。尤其工时定额作为企业生产管理的基础适应单元,对应生产系统各个方面都将提供合理经验指导。因此,笔者主要联合传统工时定额方式加以内涵机理拆解,由此构筑面向非标准化制造的工时定额体制规划方式和对应预算验证模型,并将后期新订单前期测算数值和长春客车厂内部车辆实际生产工时予以精确对比验证,确保有关定额单元重组法和预测模型对一切非标准化制造生产模式的高度适应作用得以全面发挥。

详细论述了相似制造工程的含义,并指出了进行多品种引信类产品相似制造工程的重要性和必要性;在分析相似制造工程国内外发展现状的基础上,提出了多品种引信类产品相似制造工程的主要内容及其实现技术,给出了基于pdm的集成框架体系;对相似制造工程理论进行了初步探索,为相似制造工程的应用起到了一定的借鉴作用.

详细论述了相似制造工程的含义,并指出了进行多品种引信类产品相似制造工程的重要性和必要性;在分析相似制造工程国内外发展现状的基础上,提出了多品种引信类产品相似制造工程的主要内容及其实现技术,给出了基于pdm的集成框架体系;对相似制造工程理论进行了初步探索,为相似制造工程的应用提供一定的借鉴作用。

为丰富产品可制造性评价的知识体系,提出了面向工程途径的产品可制造性评价的概念体系,为面向大型机电产品研制的产品可制造性评价提供了研究框架.概念体系的内容包括:研究对象为工程对象系统,研究方法基础为工程系统论基本原理和方法,研究策略为多层次多阶段评价策略,主要研究内容是面向工程对象系统总体设计评审的可制造性评价.

在工程系统研制中,产品可制造性评价研究面临的主要问题是研制过程的复杂性、系统结构的复杂性、创新性和制造的高风险性,可制造性评价的目标是解决和控制制造风险。针对可制造性评价面临的问题,根据系统论和工程系统论原理和方法,提出了一种可制造性评价策略。该评价策略包括阶段化的可制造性评价过程和层次化的评价内容。