第二章产品开发与设计

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1、作业 某机械加工车间接到一批零件生产任务，零件批量为件，该零件需要经过五道工序，这五道工序及工序加工时间分别为：车分，铣分，刨分，钳分，磨分，试计算该批零件按顺序移动、平行移动、平行顺序移动这三种时间组织情况下的零件加工周期，并画出甘特图。 第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作 一、产品开发的概念： 、新产品的概念与种类： 新产品是指在原理、用途、性能、结构、材料等方面具有新的改进的产品。uu全新产品uu换代新产品uu改进新产品第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作 2、产品开发的概念 企业为开发新产品、改进老产品，在投入新技术和改变生产组织时所进行的一系列活动。uu产品

2、开发（产品革新）uu生产方法开发（工艺革新）uu生产手段开发（生产设备、设施革新）第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作二、调查研究与预测分析uu市场uu技术第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作三、产品开发的构思创意及其筛选构思创意的来源：uu用户uu本企业职工uu专业科研人员第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作构思创意的方法：uu收集法uu问题分析法uu功能分析法uu系统方法uu创造性方法第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作模式：技术推动型需求拉动型科学研究构思创意产品开发产品制造销售市场（顾客）科学研究构思创意产品开发产品制造销售市场（顾客）第

3、二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作四、产品寿命周期分析销售额时间投入期成长期成熟期衰退期第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作五、产品开发的时机选择第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作六、产品开发策略选择n n领先型开发策略n n追随型开发策略第二章 产品开发与设计第一节 产品开发与设计工作七、产品开发的方式选择n n独立开发n n技术引进n n技术引进与独立开发相结合n n联合开发n n委托开发第二章 产品开发与设计第二节 产品设计一、产品设计的要求一、产品设计的要求 、保证产品具有良好的使用性、可靠性，包、保证产品具有良好的使用性、可靠性，包括安全性和寿命

4、、经济合理性、实用、美观等。括安全性和寿命、经济合理性、实用、美观等。 、贯彻执行国家技术经济政策，符合我国国、贯彻执行国家技术经济政策，符合我国国情，自然条件和经济发展水平。工艺性好，便于情，自然条件和经济发展水平。工艺性好，便于生产制造和工人操作。生产制造和工人操作。 、保证使用的经济合理性，维护方便，维修、保证使用的经济合理性，维护方便，维修费用低。费用低。 、继承性好，通用件、标准件的比重高，结、继承性好，通用件、标准件的比重高，结构典型，便于扩大零部件的批量生产，便于采用构典型，便于扩大零部件的批量生产，便于采用先进的生产组织形式，减少生产技术准备工作和先进的生产组织形式，减少生产技

5、术准备工作和生产组织工作的工作量。生产组织工作的工作量。 第二章 产品开发与设计第二节 产品设计二、产品设计的程序二、产品设计的程序 产品设计一般有三种：产品设计一般有三种： 1 1、创新设计、创新设计 2 2、改进设计、改进设计 3 3、变形设计、变形设计 产品设计的程序：产品设计的程序： 1 1、编制技术任务书、编制技术任务书 2 2、方案设计、方案设计 3 3、技术设计、技术设计 4 4、工作图设计、工作图设计第二章 产品开发与设计第二节 产品设计二、产品设计的程序1、编制技术任务书 编制技术任务书是设计工作的第一步，它主编制技术任务书是设计工作的第一步，它主要是阐明产品设计的理由和必要

6、性，正确确定产要是阐明产品设计的理由和必要性，正确确定产品的选型、初步确定产品的规格、总体布置和结品的选型、初步确定产品的规格、总体布置和结构。构。 第二章 产品开发与设计第二节 产品设计二、产品设计的程序二、产品设计的程序1 1、编制技术任务书、编制技术任务书 技术任务书的内容包括：产品用途、使用范围；使用技术任务书的内容包括：产品用途、使用范围；使用性能与结构分析；技术规范，产品型号、尺寸、标准系列性能与结构分析；技术规范，产品型号、尺寸、标准系列表等；工作原理图、传动图、电器原理图以及技术经济指表等；工作原理图、传动图、电器原理图以及技术经济指标等。标等。 重大和专用的产品设计，一般由用

7、户根据作用要求，重大和专用的产品设计，一般由用户根据作用要求，提出订货设计任务书，然后再由设计承担单位提出相应的提出订货设计任务书，然后再由设计承担单位提出相应的技术建议书（即技术任务书）。一般的产品设计，则由设技术建议书（即技术任务书）。一般的产品设计，则由设计单位编撰技术任务书。计单位编撰技术任务书。 第二章 产品开发与设计第二节 产品设计二、产品设计的程序二、产品设计的程序2 2、方案设计、方案设计 这是产品设计的选型阶段，主要任务是确定这是产品设计的选型阶段，主要任务是确定产品的基本功能、性能、结构和参数，一般包括产品的基本功能、性能、结构和参数，一般包括产品的功能和使用范围，产品的总

8、体方案设计和产品的功能和使用范围，产品的总体方案设计和外观造型设计、产品的原理结构图、传动系统图、外观造型设计、产品的原理结构图、传动系统图、电子系统图、产品型号、尺寸、性能参数标准等电子系统图、产品型号、尺寸、性能参数标准等等，对各个选型方案，计算技术经济指标并进行等，对各个选型方案，计算技术经济指标并进行经济效果分析经济效果分析第二章 产品开发与设计第二节 产品设计二、产品设计的程序二、产品设计的程序3 3、技术设计、技术设计 技术设计是产品的定型阶段。产品结构的合理性，工技术设计是产品的定型阶段。产品结构的合理性，工艺性，经济合理性，适用性，可靠性等，都取决于这一设艺性，经济合理性，适用

9、性，可靠性等，都取决于这一设计阶段。它对产品进行全面的技术规划，确定零部件结构、计阶段。它对产品进行全面的技术规划，确定零部件结构、尺寸、配合关系以及技术条件等等。尺寸、配合关系以及技术条件等等。 技术设计内容包括：绘制产品总图、总件装配图、主技术设计内容包括：绘制产品总图、总件装配图、主要零件图、传动系统图、液压电气系统图、绘制零部件明要零件图、传动系统图、液压电气系统图、绘制零部件明细表；确定加工和装配的技术条件，产品的精度标准，误细表；确定加工和装配的技术条件，产品的精度标准，误差和质量控制及检验方法；确定产品技术经济指标等，编差和质量控制及检验方法；确定产品技术经济指标等，编制外购件、

10、外协件、特殊用料明细表，确定附件备品清单。制外购件、外协件、特殊用料明细表，确定附件备品清单。对于某些必须经过试验的新结构、新工艺、新材料和新原对于某些必须经过试验的新结构、新工艺、新材料和新原理，还需做出试验记录和结论。理，还需做出试验记录和结论。 第二章 产品开发与设计第二节 产品设计二、产品设计的程序4 4、工作图设计、工作图设计 工作图设计是根据技术设计绘制出全套工作图工作图设计是根据技术设计绘制出全套工作图样，包括总图、零件图、部件图、产品装配图、样，包括总图、零件图、部件图、产品装配图、安装图，制订通用件、标准件、外购件、外协件安装图，制订通用件、标准件、外购件、外协件明细表和原材

11、料、特种材料明细表；编制产品说明细表和原材料、特种材料明细表；编制产品说明书和使用维修保养说明书等。总之，在工作图明书和使用维修保养说明书等。总之，在工作图设计阶段，要提供产品生产所需的全套技术文件。设计阶段，要提供产品生产所需的全套技术文件。第二章 产品开发与设计第二节 产品设计三、计算机辅助设计（CAD）CAD（Computer aided design）CAPP (computer aided process planning)1、设计手段的精确化2、设计过程的并行化和高度集成化第二章 产品开发与设计第二节 产品设计四、产品设计中的应用技术1、价值工程2、成组技术3、拟实产品开发第二章

12、产品开发与设计第二节 产品设计五、设计方案的技术经济分析1、产品结构工艺性分析2、产品使用质量的技术经济分析3、设计方案的综合技术经济评价第二章 产品开发与设计第二节 产品设计六、产品设计工作的组织1、建立设计组织机构2、建立技术经济责任制3、建立技术文件和图纸的审查制度4、并行工程在产品开发组织中的应用第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计 产品设计是解决生产什么样产品的问题，而产品设计是解决生产什么样产品的问题，而生产工艺，则是解决产品如何制造的问题。生产工艺，则是解决产品如何制造的问题。 生产工艺准备工作的内容包括：对产品设计生产工艺准备工作的内容包括：对产品设计图样的工艺分析和审查；拟

13、定工艺方案，制订工图样的工艺分析和审查；拟定工艺方案，制订工艺文件，编制工艺规程，设计、制造、调整工艺艺文件，编制工艺规程，设计、制造、调整工艺装备与专用设备；确定产品质量控制和技术检验装备与专用设备；确定产品质量控制和技术检验方法及调整生产线等。方法及调整生产线等。第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计一、工艺设计的基本内容、产品图样的工艺分析和审查、产品图样的工艺分析和审查 （）技术要求的经济合理性（）技术要求的经济合理性 （）结构关系是否合理，零件的继承性如何，力争有较（）结构关系是否合理，零件的继承性如何，力争有较高的继承性系数（指采用旧零件数与全部零件数之比）高的继承性系数（指采用旧

14、零件数与全部零件数之比） （）结构是否符合分解原则以及部件装配系数（零件数（）结构是否符合分解原则以及部件装配系数（零件数与机器分解为部件、组件数的比值）是否满足要求与机器分解为部件、组件数的比值）是否满足要求 （）结构的标准化与规格化程序如何（）结构的标准化与规格化程序如何第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计一、工艺设计的基本内容、产品图样的工艺分析和审查、产品图样的工艺分析和审查 （）材料选择是否经济合理，加工性能是否好（）材料选择是否经济合理，加工性能是否好 （）在本工厂现有设备上能否加工制造，有没（）在本工厂现有设备上能否加工制造，有没有条件采用高效率的先进工艺和先进生产组织方有条件

15、采用高效率的先进工艺和先进生产组织方式。式。 （）工艺装备系数是否合理，需要检查重新设（）工艺装备系数是否合理，需要检查重新设计和制造的专用工装计和制造的专用工装第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计一、工艺设计的基本内容一、工艺设计的基本内容2 2、拟定工艺方案、拟定工艺方案 工艺原则工艺原则 工艺设计的特殊要求工艺设计的特殊要求 质量要求质量要求 材料利用率、劳动量、设备利用率和制造成本材料利用率、劳动量、设备利用率和制造成本 关键工序的物质条件和采取的措施关键工序的物质条件和采取的措施 确定工艺路线，规定产品零件加工单位划分原则确定工艺路线，规定产品零件加工单位划分原则第二章 产品开发与

16、设计第三节 工艺设计一、工艺设计的基本内容一、工艺设计的基本内容3 3、编制工艺规程、编制工艺规程 工艺规程中包括：产品及各部分制造方法和工艺规程中包括：产品及各部分制造方法和顺序，设备的选择，切削规范的选择，工艺装备顺序，设备的选择，切削规范的选择，工艺装备的确定，劳动量及工作物等级的确定，设备高速的确定，劳动量及工作物等级的确定，设备高速方法，产品装配与零件加工的技术条件等。方法，产品装配与零件加工的技术条件等。 工艺规程的形式有种：工艺规程的形式有种： 工艺过程卡（工艺路线卡片）工艺过程卡（工艺路线卡片） 工艺卡片工艺卡片 工序卡片工序卡片 工艺守则。工艺守则。 第二章 产品开发与设计第

17、三节 工艺设计（）工艺过程卡片（即工艺路线卡片）（）工艺过程卡片（即工艺路线卡片） 它是按零件编制的，规定工件制造过程的路它是按零件编制的，规定工件制造过程的路线，经过的车间，各道工序名称，加工方法，采线，经过的车间，各道工序名称，加工方法，采用的设备、工装、工时定额等。用的设备、工装、工时定额等。 它是指导零件进行加工制造的概略的综合卡片它是指导零件进行加工制造的概略的综合卡片 单件小批生产、产品试制多采用此种卡片。单件小批生产、产品试制多采用此种卡片。 第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计（）工艺卡片（）工艺卡片 它是为零件加工制造的工艺阶段（车间）编制的。工它是为零件加工制造的工艺阶段

18、（车间）编制的。工艺卡片中列有各道工序中的各种操作，它以工步为单位进艺卡片中列有各道工序中的各种操作，它以工步为单位进行编制，包括切削用量及加工草图可用来指导工人操作，行编制，包括切削用量及加工草图可用来指导工人操作，进行作业前准备工作。进行作业前准备工作。 单件小批生产的重要零件和成批大量生产的所有零件单件小批生产的重要零件和成批大量生产的所有零件均需编制工艺卡片。均需编制工艺卡片。 第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计（）工序卡片（）工序卡片 它是按零件加工的每一道工序编制的，记有每一工序它是按零件加工的每一道工序编制的，记有每一工序的详细操作，对操作方法和要求都有具体而明确的规定的详细

19、操作，对操作方法和要求都有具体而明确的规定 在单件小批生产中，只对特别重要的工序编制工序卡在单件小批生产中，只对特别重要的工序编制工序卡片，而对成批生产的重要零件，大量生产的全部零件均需片，而对成批生产的重要零件，大量生产的全部零件均需编制工序卡片。编制工序卡片。第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计（）工艺守则（即操作规程）（）工艺守则（即操作规程） 它规定了操作的要领及其注意事项，它一般是根据同它规定了操作的要领及其注意事项，它一般是根据同类工艺操作制定的，不受工厂具体生产条件限制，通常只类工艺操作制定的，不受工厂具体生产条件限制，通常只对关键工序制订工艺守则。对关键工序制订工艺守则。第二

20、章 产品开发与设计第三节 工艺设计、工艺装备的制造和设计、工艺装备的制造和设计 工艺装备：工具、卡具、量具、模具工艺装备：工具、卡具、量具、模具 工艺装备分为通用（标准）和专用两类。通用工装一工艺装备分为通用（标准）和专用两类。通用工装一般外购，专用工装一般自行设计制造。般外购，专用工装一般自行设计制造。 工装设计与制造的数量 工艺的继承性 工装的继承性 工装设计与制造第二章 产品开发与设计第三节 工艺设计二、工艺设计的组织工作1、健全组织机构，建立各种责任制2、加强新工艺的试验和研究工作3、加强工艺文件的管理第二章 产品开发与设计第四节 产品试制和鉴定 新产品图样和工艺文件编制后，必须进行试

21、制和鉴定，新产品图样和工艺文件编制后，必须进行试制和鉴定，以检验设计的正确性和加工工艺的可行性，并通过初中检以检验设计的正确性和加工工艺的可行性，并通过初中检验，及时发现和解决设计与工艺准备工作的问题，进一步验，及时发现和解决设计与工艺准备工作的问题，进一步改进设计和工艺，以便于正式投产后不致于造成人力、物改进设计和工艺，以便于正式投产后不致于造成人力、物力、财力和时间上的浪费。力、财力和时间上的浪费。一、新产品试制一、新产品试制 分为样品试制和小批试制分为样品试制和小批试制 样品试制的主要目的是：检验产品结构、性能及主要样品试制的主要目的是：检验产品结构、性能及主要工艺、验证和修正设计图样、

22、结构工艺性，根据暴露的问工艺、验证和修正设计图样、结构工艺性，根据暴露的问题修改图样和技术文件题修改图样和技术文件 第二章 产品开发与设计第四节 产品试制和鉴定 小批试制的目的是：考验产品的结构、工艺，验证小批试制的目的是：考验产品的结构、工艺，验证全部工艺文件和全部工装，并对设计图样再一次进行审查全部工艺文件和全部工装，并对设计图样再一次进行审查与修改。它是在样品试制的基础上，通过鉴定和修改，根与修改。它是在样品试制的基础上，通过鉴定和修改，根据成批和大量生产的要求，编制全部工艺规程和设计制造据成批和大量生产的要求，编制全部工艺规程和设计制造全部工装，以保证正式投产的应用。全部工装，以保证正

23、式投产的应用。 第二章 产品开发与设计第四节 产品试制和鉴定二、新产品鉴定二、新产品鉴定 样品试制出来后，要进行样品的鉴定和总结样品试制出来后，要进行样品的鉴定和总结 样品鉴定的主要内容包括样品鉴定的主要内容包括 （）检查产品设计的完整及样品是否符合批准的技术任务书（）检查产品设计的完整及样品是否符合批准的技术任务书 （）检查样品精度是否符合设计精度标准（）检查样品精度是否符合设计精度标准 （）检查外观质量（）检查外观质量 （）检查零件的制造质量，装配质量，磨损情况和材料选用情况（）检查零件的制造质量，装配质量，磨损情况和材料选用情况 （）检查空运转试验和负荷试验情况（）检查空运转试验和负荷试验情况 （）对样品的结构、性能、工艺性、可靠性（包括安全和寿命）、（）对样品的结构、性能、工艺性、可靠性（包括安全和寿命）、经济合理性等作出总评价经济合理性等作出总评价 （）对样品的优缺点作出总评价（）对样品的优缺点作出总评价 小批试制鉴定的主要内容除上述部分内容外，还需检查工艺文件的小批试制鉴定的主要内容除上述部分内容外，还需检查工艺文件的完整性、正确性、统一性以及工艺规程为工艺服务的验证情况，以确完整性、正确性、统一性以及工艺规程为工艺服务的验证情况，以确定工艺准备工作的完善性定工艺准备工作的完善性