产品模块化设计关键技术的研究
发布时间：2021-02-21 00:32
模块化设计是一个非常久远的梦想,但实现模块化设计须具备三个基本条件:可复用的产品公用模块;对公用模块进行有序管理的模块库;将公用模块组装成产品的设计工具或平台。从上世纪开始,工程界对模块化设计思想进行了广泛的研究,但由于实现模块化设计的三个基本条件不具备,模块化设计思想未能在设计中得到很好应用。随着三维CAD和PDM技术的成熟,可采用三维CAD建立可复用的模块,采用PDM管理模块的入库、查询和调用,采用三维CAD把公用模块组装产品。所以,目前进行模块化设计的“使能”技术已经具备,探讨基于三维CAD和PDM的模块化设计模式具有重要的商业价值和社会价值。在本论文的撰写过程中,阅读了大量产品研发和模块化设计方面的文献,并分析总结了产品生命周期及每个阶段对应的产品研发战略,研究了数字化产品研发平台的构成要素及运作模式,同时深入多家制造企业学习,参与了多家企业的标准化、规范化、模块化设计项目。本论文的主要研究内容包括:对产品历史数据挖掘和产品平台的规划策略进行了研究:对企业多年来积累的产品数据进行统计和分析的方法进行研究。首先研究数据采样的科学性,确保所分析的数据能反映产品的结构特征和组合特点;...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EOP工作的原理
产品模块化设计关键技术的研究5图1-3EOP对于零部件重用的快速搜索1.1.2模块化设计1、模块化设计的概念模块化设计是在标准化、规范化基础上发展建立起来的，其思想从古至今就一直存在，应用于生活中的各个领域，目前没有统一的定义。随着产品设计方法和设计工具的发展而慢慢的流行起来，如今已经成为提高企业设计效率最重要的设计方法。本文认为模块化设计是指对一系列产品或相似产品进行标准化、规范化、模块化分析，通过将常用且功能结构相似的零部件细分成功能单元模块，再对各模块名称、模型结构、相关属性进行优化，最后集中管理实现共享[6]。当接到设计任务时，通过快速的调用这些模块组装成满足客户个性化需求的产品。其中对产品进行分解和组合的整个过程称为产品的模块化[7]。2、模块化设计的目标模块化设计是标准化设计的升级，是可以全方位满足市场的多样化需求。而且是被制造业公认的一种可以实现个性化定制的设计方法。如图1-4所示，是大众汽车公司在实施模块化设计时定下的目标，想要实现汽车外部结构的多样化，用于满足客户个性化的需求；对汽车内部结构实现模块化，用于满足批量生产的需求[8]。这种设计思想成为了目前大部分制造企业用于指导产品设计的思想，也将是未来30年制造企业流行的设计思想。
硕士学位论文6根据模块化设计思想，将企业产品分成由专用件、变形设计件和通用件。而模块化设计思想的目标是要提高产品中通用零部件（通用模块）的比率，从而提高企业面对客户需求的反应速度，提高产品质量，降低产品成本，提高设计效率。图1-4模块化设计目标1.1.3模块化设计的价值分析模块化设计给企业带来的价值分析如下：1、从设计的视角分析模块化设计带来的价值（1）模块化设计推动企业设计的创新。对产品进行功能模块分离，将工程师设计中遇到的复杂问题简单化，有利于产品功能的实现。让工程师可以只关注自己擅长的领域问题。使得各个模块可以相对独立的设计和发展，更有利于新产品的研发[9]；（2）可以实现产品并行设计。总工程师采用自顶向下设计方法，对产品进行模块划分，在将个性化模块任务下发，同时将可重用模块清单快速导出来，用于指导采购部门进行采购。将一个产品分成不同功能模块的设计，使负责不同模块的工程师可以同时进入产品设计过程，实现产品并行设计[10]。（3）使大规模定制化设计成为可能。模块是产品知识的载体，模块重用就是设计知识的重用。通过对模块的组合可以满足用户个性化的需求，同时可以满
【参考文献】：
期刊论文
[1]家电产品的成套供给与模块化设计应用[J]. 范炯. 科技与企业. 2012(20)
[2]基于PDM的产品协同设计系统集成[J]. 崔建伟,徐建军,何鑫,吴昊,何子旭. 大连交通大学学报. 2012(04)
[3]基于三维CAD的企业设计库的研究与实现[J]. 张清博,张建军,赵俊峰. 农业装备与车辆工程. 2009(12)
[4]机械产品模块化设计平台的构建[J]. 张衡岳. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2009(03)
[5]面向大批量定制的设计重用策略与应用[J]. 武守飞,潘晓弘. 农业机械学报. 2009(01)
[6]基于三维软件的机械产品设计[J]. 宁朝阳. 机电产品开发与创新. 2008(03)
[7]汽车产品设计中并行工程的运用[J]. 范李,刘启珊. 公路与汽运. 2007(05)
[8]面向可重用的设计资源库建模技术研究[J]. 丁剑飞,何玉林,马永昌. 工程图学学报. 2007(01)
[9]模块化、组织柔性与虚拟再整合产业组织体系[J]. 朱瑞博. 产业经济评论. 2004(02)
[10]基于CAX技术的仿真教学方法[J]. 姚兴军,沈文君. 农机化研究. 2004(02)
博士论文
[1]机器人模块化体系与关键技术研究[D]. 张彦俊.上海交通大学 2018
硕士论文
[1]基于模块化设计的马铃薯收获机设计研究[D]. 殷彦强.贵州大学 2019
[2]基于Pro/E的掘进机模块化+Top-Down设计方法研究[D]. 刘华.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于重用的产品设计方法研究[D]. 朱保廷.上海交通大学 2013
[4]论服饰专卖店道具模块化的设计及应用[D]. 王海婷.东华大学 2010
[5]PDM项目实施中关键技术的研究[D]. 李小龙.湖南师范大学 2009
[6]机械产品模块化设计方法研究[D]. 祁卓娅.机械科学研究总院 2006
[7]基于个性化定制的产品配置理论的研究[D]. 徐丰羽.合肥工业大学 2005
[8]面向大规模定制的产品模块化设计研究[D]. 兰林春.重庆大学 2004
[9]基于UG的模块化产品设计集成系统研究[D]. 桂林.国防科学技术大学 2003
本文编号：3043578
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EOP工作的原理
产品模块化设计关键技术的研究5图1-3EOP对于零部件重用的快速搜索1.1.2模块化设计1、模块化设计的概念模块化设计是在标准化、规范化基础上发展建立起来的，其思想从古至今就一直存在，应用于生活中的各个领域，目前没有统一的定义。随着产品设计方法和设计工具的发展而慢慢的流行起来，如今已经成为提高企业设计效率最重要的设计方法。本文认为模块化设计是指对一系列产品或相似产品进行标准化、规范化、模块化分析，通过将常用且功能结构相似的零部件细分成功能单元模块，再对各模块名称、模型结构、相关属性进行优化，最后集中管理实现共享[6]。当接到设计任务时，通过快速的调用这些模块组装成满足客户个性化需求的产品。其中对产品进行分解和组合的整个过程称为产品的模块化[7]。2、模块化设计的目标模块化设计是标准化设计的升级，是可以全方位满足市场的多样化需求。而且是被制造业公认的一种可以实现个性化定制的设计方法。如图1-4所示，是大众汽车公司在实施模块化设计时定下的目标，想要实现汽车外部结构的多样化，用于满足客户个性化的需求；对汽车内部结构实现模块化，用于满足批量生产的需求[8]。这种设计思想成为了目前大部分制造企业用于指导产品设计的思想，也将是未来30年制造企业流行的设计思想。
硕士学位论文6根据模块化设计思想，将企业产品分成由专用件、变形设计件和通用件。而模块化设计思想的目标是要提高产品中通用零部件（通用模块）的比率，从而提高企业面对客户需求的反应速度，提高产品质量，降低产品成本，提高设计效率。图1-4模块化设计目标1.1.3模块化设计的价值分析模块化设计给企业带来的价值分析如下：1、从设计的视角分析模块化设计带来的价值（1）模块化设计推动企业设计的创新。对产品进行功能模块分离，将工程师设计中遇到的复杂问题简单化，有利于产品功能的实现。让工程师可以只关注自己擅长的领域问题。使得各个模块可以相对独立的设计和发展，更有利于新产品的研发[9]；（2）可以实现产品并行设计。总工程师采用自顶向下设计方法，对产品进行模块划分，在将个性化模块任务下发，同时将可重用模块清单快速导出来，用于指导采购部门进行采购。将一个产品分成不同功能模块的设计，使负责不同模块的工程师可以同时进入产品设计过程，实现产品并行设计[10]。（3）使大规模定制化设计成为可能。模块是产品知识的载体，模块重用就是设计知识的重用。通过对模块的组合可以满足用户个性化的需求，同时可以满
【参考文献】：
期刊论文
[1]家电产品的成套供给与模块化设计应用[J]. 范炯. 科技与企业. 2012(20)
[2]基于PDM的产品协同设计系统集成[J]. 崔建伟,徐建军,何鑫,吴昊,何子旭. 大连交通大学学报. 2012(04)
[3]基于三维CAD的企业设计库的研究与实现[J]. 张清博,张建军,赵俊峰. 农业装备与车辆工程. 2009(12)
[4]机械产品模块化设计平台的构建[J]. 张衡岳. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2009(03)
[5]面向大批量定制的设计重用策略与应用[J]. 武守飞,潘晓弘. 农业机械学报. 2009(01)
[6]基于三维软件的机械产品设计[J]. 宁朝阳. 机电产品开发与创新. 2008(03)
[7]汽车产品设计中并行工程的运用[J]. 范李,刘启珊. 公路与汽运. 2007(05)
[8]面向可重用的设计资源库建模技术研究[J]. 丁剑飞,何玉林,马永昌. 工程图学学报. 2007(01)
[9]模块化、组织柔性与虚拟再整合产业组织体系[J]. 朱瑞博. 产业经济评论. 2004(02)
[10]基于CAX技术的仿真教学方法[J]. 姚兴军,沈文君. 农机化研究. 2004(02)
博士论文
[1]机器人模块化体系与关键技术研究[D]. 张彦俊.上海交通大学 2018
硕士论文
[1]基于模块化设计的马铃薯收获机设计研究[D]. 殷彦强.贵州大学 2019
[2]基于Pro/E的掘进机模块化+Top-Down设计方法研究[D]. 刘华.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于重用的产品设计方法研究[D]. 朱保廷.上海交通大学 2013
[4]论服饰专卖店道具模块化的设计及应用[D]. 王海婷.东华大学 2010
[5]PDM项目实施中关键技术的研究[D]. 李小龙.湖南师范大学 2009
[6]机械产品模块化设计方法研究[D]. 祁卓娅.机械科学研究总院 2006
[7]基于个性化定制的产品配置理论的研究[D]. 徐丰羽.合肥工业大学 2005
[8]面向大规模定制的产品模块化设计研究[D]. 兰林春.重庆大学 2004
[9]基于UG的模块化产品设计集成系统研究[D]. 桂林.国防科学技术大学 2003
本文编号：3043578
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