【正文】 過 程 優(yōu) 化產(chǎn) 品 設 計 和 制 造 過 程 優(yōu) 化并 行 工 程 和 D F X 技術客 戶 訂 單 分 離 點 后 移基于 P D M / E R P 的過程優(yōu)化產(chǎn)品系統(tǒng)空 間 優(yōu) 化 層優(yōu)化內(nèi)容優(yōu)化方法模塊化 技術基型設計主 結 構 和 主 文 檔 技 術產(chǎn)品系統(tǒng)時 間 優(yōu) 化 層產(chǎn) 品 系 列 化產(chǎn) 品 組 合 化優(yōu)化方法優(yōu)化內(nèi)容提 高 響 應 速 度 和 效 率減 少 無 效 環(huán) 節(jié)優(yōu)化方向優(yōu)化方向提 高 響 應 速 度 和 效 率降 低 產(chǎn) 品 成 本滿 足 用 戶 的 個 性 化 需 求產(chǎn) 品 族 優(yōu) 化產(chǎn)品系統(tǒng)總 體 優(yōu) 化 層綜合優(yōu)化模型社會 技 術 系 統(tǒng) 模 型零 部 件 的 分 布 模 型產(chǎn) 品 的 層 次 模 型零 件 的 層 次 模 型產(chǎn) 品 生 命 周 期 模 型產(chǎn) 品 信 息 流 模 型產(chǎn) 品 知 識 流 模 型空 間 與 時 間 的 二 維 優(yōu) 化 模 型產(chǎn) 品 系 統(tǒng) 與 制 造 系 統(tǒng) 的 集 成 優(yōu) 化產(chǎn)品空間優(yōu)化模型產(chǎn)品時間優(yōu)化模型4 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第四章 產(chǎn)品系統(tǒng)優(yōu)化理論和方法 產(chǎn)品系統(tǒng)優(yōu)化概述 幾則小故事 產(chǎn)品系統(tǒng)優(yōu)化概述 產(chǎn)品系統(tǒng)優(yōu)化模型 產(chǎn)品系統(tǒng)與制造系統(tǒng)的集成優(yōu)化 產(chǎn)品系統(tǒng)的空間優(yōu)化方法 系列產(chǎn)品和組合產(chǎn)品 系列產(chǎn)品的開發(fā)方法 組合產(chǎn)品的開發(fā)方法 產(chǎn)品系統(tǒng)的時間優(yōu)化方法 客戶訂單分離點及其后移 基于 PDM/ERP的過程優(yōu)化 并行工程和 DFX技術 思考題 5 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng) 產(chǎn)品系統(tǒng)優(yōu)化概述 ( 幾則小故事 ) 1. 堆垛機的快速設計和制造 ? 2023年，某叉車制造企業(yè)接受了一份生產(chǎn)堆垛機的訂單。堆垛機的 主要功能是把集裝箱一個個摞起來，每個集裝箱高 ，用戶要求最高摞到 7層。 ? 客觀地說，該叉車制造企業(yè)所作的原始創(chuàng)新并不多，其創(chuàng)新主要是利用 CAD、 CAE、 PDM等“軟裝備”，把成熟的叉車技術集成、融合在一起，推出滿足客戶需求的高附加值產(chǎn)品。通常的做法是根據(jù)不同壓力、溫度和介質要求，分別采用鑄鐵、鑄銅、鑄鋼和不銹鋼材料的殼體。右側和左側兩種規(guī)格的殼體除了 5個孔的位置不同以外，其余尺寸完全一樣。但這對生產(chǎn)計劃的制定、管理，庫存的數(shù)量，維修備件的準備等都帶來了很大的困難。 ? 采用這種方法，雖然材料成本有所增加，但是管理成本、維修備件的庫存量（成本）等間接成本大大降低，大幅度降低了產(chǎn)品的全生命周期成本。為此，美國人對日本汽車及其生產(chǎn)模式做了大量的研究，確實發(fā)現(xiàn)了許多與眾不同的地方。 ? 為什么美國公司要使用三種不同的螺栓呢？因為美國汽車公司的設計部門有三組工程師，每一組工程師只對自己的設計負責，而日本的汽車公司則由一位設計師負責整個引擎或范圍更廣的裝配設計 . 9 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)4. Boeing 777 飛機客艙艙門 ? Boeing 777 飛機的客艙共有 8個艙門，雖然每個艙門的結構都不一樣，但是其 98%的機械零件都是通用的，采用這種方法，較好地解決了內(nèi)部多樣化與外部多樣化之間的矛盾。產(chǎn)品開發(fā)設計過程是產(chǎn)品全生命周期的核心組成部分，其對于產(chǎn)品生產(chǎn)周期、產(chǎn)品成本和產(chǎn)品質量等具有決定性的影響。 12 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)（ 1）開發(fā)設計對產(chǎn)品交貨周期的影響 ? 根據(jù)統(tǒng)計，由于訂單生產(chǎn)型企業(yè)的產(chǎn)品必須按照顧客的特殊需求進行開發(fā)或設計，所以產(chǎn)品的開發(fā)設計周期很長，一些企業(yè)甚至超過整個產(chǎn)品交貨期的 60%。 13 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)產(chǎn)品形成過程在整個生產(chǎn)周期 中所占的比重 產(chǎn)品形成過程 = 產(chǎn)品開發(fā)和設計過程 0 20 40 60 80 100 產(chǎn)品形成過程 制造 時間 百分比（ %) 14 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)（ 2）開發(fā)設計對產(chǎn)品總成本的影響 ? 產(chǎn)品的開發(fā)設計階段是降低產(chǎn)品總成本的重要環(huán)節(jié)。 ? 調(diào)查結果表明：雖然產(chǎn)品的開發(fā)設計成本大約只占產(chǎn)品總成本的6%~7%，但對產(chǎn)品總成本的影響卻占了 70%左右。 ? 做好對產(chǎn)品開發(fā)設計的管理，是降低產(chǎn)品總成本的重要切入點；做好對產(chǎn)品開發(fā)設計的管理，就抓住了降低產(chǎn)品總成本的源頭。處理質量問題的時間越是滯后，所引起的連帶質量問題就越多，處理質量問題所需要的費用也就越高。 17 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)? 75%的錯誤是由產(chǎn)品形成階段引起的 ? 80%的修改工作是在產(chǎn)品制造階段或后續(xù)階段完成的 0 10 20 30 40 50 60 產(chǎn)品定義 產(chǎn)品開發(fā) 工藝規(guī)劃 制造 檢驗 應用 發(fā)生錯誤 修改錯誤 75% 成本 % 80% 產(chǎn)品形成過程在質量上的重要性 18 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)修改的成本 美元 概念 設計 詳細 設計 生產(chǎn) 準備 測試 生產(chǎn) 時間 100X X 10X X = 3500美元 / 每次修改 19 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)0 10 20 30 40 50 60 產(chǎn)品定義 產(chǎn)品開發(fā) 工藝規(guī)劃 制造 檢驗 應用 成本 % 目標：避免錯誤或盡早修正錯誤 越晚修正錯誤，其造成的影響越大 盡早發(fā)現(xiàn)錯誤，盡快修正錯誤 20 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)采用產(chǎn)品系統(tǒng)優(yōu)化技術的主要效益 原理 效益 1 產(chǎn)品主要由模塊組成，標準模塊的制造進度和成本比較容易確定 在產(chǎn)品開發(fā)設計階段就能大致確定產(chǎn)品的制造進度和產(chǎn)品成本 2 采用大量的標準模塊組合產(chǎn)品， 使設計工作量大為減少 大幅度縮短企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)設 計周期 3 由于采用批量生產(chǎn)方式，標準模塊的成本較低；避免了為應付顧客各種可能的需求而形成的大量庫存積壓，從而降低了成本 顯著降低產(chǎn)品制造成本 4 標準模塊是經(jīng)過生產(chǎn)實踐和使 用考驗的，具有可靠的質量 顯著提高產(chǎn)品質量，大大降低 售后服務費用 21 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)2. 產(chǎn)品系統(tǒng)的優(yōu)化目標 ? 產(chǎn)品系統(tǒng)優(yōu)化的思路是：充分利用不同產(chǎn)品中的相似性，加快設計和制造速度，降低成本，提高質量，滿足顧客多樣化、個性化的需求。 22 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)按產(chǎn)品新穎性對產(chǎn)品的分類 產(chǎn)品類型 生產(chǎn)模式 市場 采用的主要技術 特點 例子 多樣化產(chǎn)品 按預測生產(chǎn) 細分市場，滿足不同類型 的需求 可重構的制造技術 根據(jù)不同的市場定位生產(chǎn)不同的產(chǎn)品 牙刷、牙膏等日用品以及家用電器 組合產(chǎn)品 按訂單裝配生 產(chǎn) 顧客在有限的選項中選擇 自己需要的產(chǎn)品 配置設計技術 產(chǎn)品模塊化和標準化程度高 計算機、家用汽車 變型產(chǎn)品 按訂單進行變 型設計 顧客在相似產(chǎn)品的基礎提 出個性化的需求 變型設計技術 要求產(chǎn)品變型 模型的支持 工業(yè)汽輪機、 量體裁衣 個性化產(chǎn)品 按訂單進行設 計 個性化需求的市場 柔性制造技術 需要在個性化和通用化之間平衡 個性化程度高的服裝 跟隨創(chuàng)新產(chǎn)品 快速生產(chǎn)，推 向市場 正在出現(xiàn)的新市場 產(chǎn)品開發(fā)技術；工業(yè) 設計技術 基于標桿學習的新產(chǎn)品開發(fā) 時尚電子數(shù)碼產(chǎn)品 集成創(chuàng)新產(chǎn)品 按預測或訂單生產(chǎn)；注意上市時機的把握 開辟全新的市場 創(chuàng)新的理念，創(chuàng)新的設計 集成現(xiàn)有技術的新產(chǎn)品開發(fā) 神 6載人飛船 全新產(chǎn)品 按預測或訂單生產(chǎn)；注意上市時機的把握 開發(fā)核心技術 基于新原理和新技術的產(chǎn)品開發(fā) 數(shù)碼相機 23 第 五 章車間層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 六 章 企業(yè)層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第 七 章 企業(yè)協(xié)同層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)第一章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)概況第 二 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論基礎 第 三 章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)建模理論和方法第 四 章產(chǎn)品優(yōu)化理論和方法空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化空間優(yōu)化 時間優(yōu)化第 八 章 環(huán)境和諧層的現(xiàn)代制造系統(tǒng)? 產(chǎn)品的新穎性要求提供大量的多樣化產(chǎn)品滿足日益細分市場的需要，提供組合產(chǎn)品和不同變型的產(chǎn)品使顧客能從中選出其理想的產(chǎn)品，或者直接按照顧客的需要定制個性化的產(chǎn)