導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：TH156文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-545X（2015）11-0258-02

作者簡介：鄭海航（1987-），男，廣東汕尾人，學(xué)士，準(zhǔn)備評中級機(jī)械工程師，研究方向：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開發(fā)

電子產(chǎn)品的功效不僅需要通過原理性設(shè)計來實現(xiàn)，同樣也需要進(jìn)行電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來實現(xiàn)。電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性設(shè)計與原理性設(shè)計相輔相成、不可分割，在電子產(chǎn)品設(shè)計時要綜合考慮。但是一些電子產(chǎn)品設(shè)計人員在產(chǎn)品設(shè)計時只側(cè)重于功能性原理設(shè)計，忽略了結(jié)構(gòu)性設(shè)計。在對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分考慮到電子產(chǎn)品的功能，綜合考慮電子產(chǎn)品生產(chǎn)和維修、產(chǎn)品設(shè)計零件材料、產(chǎn)品功效實現(xiàn)、產(chǎn)品用戶使用、產(chǎn)品使用壽命、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益等影響因素。

1電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求與原則

1.1電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求一般體現(xiàn)在以下幾個方面：第一是功能要求，電子產(chǎn)品作為一種商品，要在結(jié)構(gòu)設(shè)計中體現(xiàn)自身的使用價值；第二是產(chǎn)品質(zhì)量要求，產(chǎn)品美觀、實用、環(huán)保等質(zhì)量要求決定了產(chǎn)品的價值，有助于實現(xiàn)電子企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；第三是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化，電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及到工藝、材料、聯(lián)接方式、形狀、位置、尺寸等結(jié)構(gòu)設(shè)計元素，找到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的最佳方案；第四實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新，現(xiàn)代電子產(chǎn)品與信息技術(shù)同步發(fā)展，在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會，電子產(chǎn)品更新升級速度相當(dāng)?shù)目焖?，所以在對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時要運(yùn)用創(chuàng)造性思維，運(yùn)用最先進(jìn)的電子技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)電子產(chǎn)品的盈利。

1.2電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

第一，實現(xiàn)各個部件的預(yù)期功能的原則，立足結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體，協(xié)調(diào)各個結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，簡化電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一個結(jié)構(gòu)多種功能；第二，遵循強(qiáng)度與剛度的要求，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、減小應(yīng)力集中、改善受力情況來增加強(qiáng)度，對外殼材料進(jìn)行綜合的檢測，滿足所需要的強(qiáng)度和剛度；第三，滿足制造工藝和裝配要求的原則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要簡化電子產(chǎn)品零部件的配置、提升產(chǎn)品裝配性能、合理劃分裝配單元等來實現(xiàn)零部件的合理安裝；第四，滿足用戶審美的原則，電子產(chǎn)品不僅要有實用功能，更不可以忽視電子產(chǎn)品的外在美感[1]。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計階段應(yīng)考慮的主要因素

2.1產(chǎn)品的生產(chǎn)和維修方面的因素

做好電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計生產(chǎn)和維修環(huán)節(jié)，筆者建議從以下幾個方面做起：一是增強(qiáng)元器件布局的安全性、高效性、方便性。做到電路清晰識別，避免波峰焊出現(xiàn)隱蔽效應(yīng)。產(chǎn)品的生產(chǎn)是做好電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)，因此在產(chǎn)品生產(chǎn)階段就應(yīng)當(dāng)做好結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計好的產(chǎn)品才能投入生產(chǎn)中。電子產(chǎn)品的設(shè)計一定要結(jié)合其實用性考慮，將實用性納入到電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，做到產(chǎn)品的美觀設(shè)計和實用設(shè)計相結(jié)合。其次，注重組件部件的連接。組件部件的連接要綜合考慮連接線的方式和種類，其對組裝效率和產(chǎn)品檢修有很大的影響，一般來講，排線連接生產(chǎn)效率要高，插拔連接較方便，同時，在維修方面的設(shè)計也非常重要，電子產(chǎn)品要做到維修便捷，因此在維修方面的設(shè)計要易于打開相應(yīng)設(shè)備，維修的線路和主板能夠直觀地被維修人員看到，及時檢查故障點(diǎn)，快速維護(hù)產(chǎn)品性能。產(chǎn)品生產(chǎn)和維修是結(jié)構(gòu)設(shè)計階段應(yīng)當(dāng)考慮的首要因素。

2.2產(chǎn)品設(shè)計零件材料方面的的因素

對產(chǎn)品設(shè)計零件材料的選擇，也將極大的影響到電子產(chǎn)品設(shè)計的效果。在零件材料的選擇上，要考慮零件材料是否環(huán)保、可回收再利用、安全等因素。在對電子產(chǎn)品設(shè)計零件材料的選擇上，要選擇信譽(yù)較好、價格較合適的廠家，不能貪圖低價的便宜，縮減生產(chǎn)成本，采購前要選定產(chǎn)品設(shè)計所需要的材料，采購時盡量選擇材料優(yōu)質(zhì)，價格合適的廠家，采購來的零件材料要送到相關(guān)的檢測部門，經(jīng)過一系列的檢測程序后，安全合格后方可投入到正式的電子產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)中；電子產(chǎn)品的種類不斷增多，電子產(chǎn)品的使用人群增多，電子產(chǎn)品的普及產(chǎn)生了較多的電子污染，對土地資源、水資源等都造成了不可修復(fù)性的威脅?？墒窍嚓P(guān)電子技術(shù)設(shè)計人員卻忽視了對電子產(chǎn)品的后期處理，造成許多電子產(chǎn)品在被使用后沒有得到科學(xué)的處理方法，電子設(shè)計人員要牢牢樹立環(huán)保意識，要實現(xiàn)電子產(chǎn)品設(shè)計各個環(huán)節(jié)的無污染。另外，還要考慮電子產(chǎn)品的可回收利用。

2.3產(chǎn)品功效實現(xiàn)方面的因素

電子產(chǎn)品的功效能否實現(xiàn)很大程度上取決于產(chǎn)品內(nèi)部布局的合理性，因此要想實現(xiàn)電子產(chǎn)品預(yù)先設(shè)計的功能，就必須要考慮元器件布局、電路板布線、組件部件布局、以及三者之間的相互影響。在元器件布局上要克服電路之間相互干擾的問題，考慮電路板承重限度，避免過重導(dǎo)致電路板的變形甚至是斷裂，對于怕熱的元器件要遠(yuǎn)離物源；在電路板布線方面，要考慮公共、高頻線路阻抗、信號、接地等因素對信號的影響，避免分布電容對布線帶來的干擾；在組件部件布局方面，應(yīng)該考慮到與相關(guān)因素的地理位置距離。

2.4產(chǎn)品在用戶使用方面的因素

電子產(chǎn)品設(shè)計是為了服務(wù)廣大用戶，因此，要考慮到用戶使用方面的因素。電子產(chǎn)品貼近人們生活，所以務(wù)必要保證其安全性，完善安全保護(hù)接地措施，安裝電子安全設(shè)備，比如安全接地、防雷接地等，消除觸電的隱患；杜絕外界因素對電子產(chǎn)品機(jī)械零部件損害，延長電子產(chǎn)品機(jī)械零部件的壽命；電子產(chǎn)品對外輻射較大，久而久之，對設(shè)計人員、用戶等都形成了無形的生命威脅；對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計要有可靠的防過熱高溫、防火、防爆措施；同時，不可忽視對電子產(chǎn)品運(yùn)輸、存儲時的安全，防止引起意外爆炸。

2.5產(chǎn)品使用壽命方面的因素

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)好壞，對產(chǎn)品使用壽命有著很大的影響。綜合考慮散熱、熱保護(hù)、熱機(jī)械固定、太陽輻射等溫度對產(chǎn)品使用壽命的影響因素，及時為元器件散熱，對功率性發(fā)熱的元器件實施熱保護(hù)，避免長時間的太陽直射，保護(hù)元器件，避免電子產(chǎn)品的過早報廢，延長產(chǎn)品使用壽命；保證電氣連接、機(jī)械連接的可靠，進(jìn)行防振動設(shè)計，防止連接松動和噪音產(chǎn)生；在結(jié)構(gòu)設(shè)計時既要避免內(nèi)部電路的誤操作，又要避免外部電路的誤操作，避免誤操作對元器件的損害。避免印制線路由于電路板變形過量而斷裂，提高產(chǎn)品的耐用性，提高產(chǎn)品的使用性能[2]。

3結(jié)束語

實現(xiàn)電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計需要綜合考慮很多因素，只要電子設(shè)計人員準(zhǔn)確把握電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素，才能實現(xiàn)電子產(chǎn)品的預(yù)期功效，使電子產(chǎn)品更加符合人們的需求，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的使用需要，使電子企業(yè)在激烈的市場競爭中處于不敗之地，獲得長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇2

1產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)要素

在當(dāng)今的產(chǎn)品設(shè)計中，形式、功能和技術(shù)被認(rèn)為是產(chǎn)品構(gòu)成的三大要素。產(chǎn)品的形式就是產(chǎn)品借以展現(xiàn)的樣式、狀態(tài)，主要是指產(chǎn)品的外觀形態(tài)，產(chǎn)品形式本身就是作為產(chǎn)品功能的一種反映而存在，在產(chǎn)品設(shè)計這一極具創(chuàng)造力的活動中，功能是一件產(chǎn)品最重要的本質(zhì)所在，任何產(chǎn)品之所以有價值就是因其功能的實現(xiàn)，沒有功能的產(chǎn)品就不能稱之為產(chǎn)品；技術(shù)是指實現(xiàn)產(chǎn)品的形式及實現(xiàn)產(chǎn)品功能的手段和方法。而與產(chǎn)品三要素息息相關(guān)的就是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響著產(chǎn)品的形式、功能和技術(shù)，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以使產(chǎn)品的外觀形態(tài)展示的更加完美，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以使產(chǎn)品的功能更加合理，也可以使技術(shù)更加簡單，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計中的重要組成部分。

2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相關(guān)要素

產(chǎn)品設(shè)計的目的，就是要創(chuàng)造出既要滿足功能價值也要滿足審美價值的產(chǎn)品，在這兩個要素中，功能是產(chǎn)品的本質(zhì)，產(chǎn)品設(shè)計的首要目的就是實現(xiàn)其功能，而保證產(chǎn)品功能得以實現(xiàn)的，重要的就是結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)決定了產(chǎn)品的功能，結(jié)構(gòu)也豐富著產(chǎn)品的形態(tài)。結(jié)構(gòu)是設(shè)計別應(yīng)該加以重視的環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的巧妙與否與以下要素有關(guān)：

2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能

a品的功能通過結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出來，結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化，可以做一個形象的比喻，把結(jié)構(gòu)系統(tǒng)比喻成產(chǎn)品功能實現(xiàn)的硬件，它是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的前提，反映了設(shè)計對象是由哪些零部件構(gòu)成以及如何構(gòu)成的，各個零部件之間的相互關(guān)系。功能系統(tǒng)比喻成是產(chǎn)品功能實現(xiàn)的軟件，是隱藏在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之中，只有通過產(chǎn)品的使用才能體現(xiàn)出來。消費(fèi)者在購買商品時，看到的是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及由結(jié)構(gòu)所確定的產(chǎn)品整體外形，真正需要的是產(chǎn)品的功能，是產(chǎn)品設(shè)計最本質(zhì)、最核心的東西，是設(shè)計者和使用者最終追求的目標(biāo)。產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)相輔相成，不可缺少。設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品時，不能一味追求產(chǎn)品的功能而忽略實現(xiàn)產(chǎn)品功能的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的可實珊性。

2.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與形態(tài)

產(chǎn)品的形態(tài)是指產(chǎn)品的形式與狀態(tài)。產(chǎn)品的形態(tài)是以人的感受方式將產(chǎn)品的內(nèi)在性能體現(xiàn)在人的知覺上，產(chǎn)品的形態(tài)處理是一種形式美的手段，產(chǎn)品形態(tài)上的處理本質(zhì)上就是結(jié)構(gòu)上的設(shè)計，產(chǎn)品的設(shè)計不僅要滿足功能要求，而且還應(yīng)考慮產(chǎn)品造型的美學(xué)價值，使之對人產(chǎn)生吸引力。從心理學(xué)角度看，人60%的決定取決于第一印象。技術(shù)產(chǎn)品的社會屬性是商品，在買方市場的時代，為產(chǎn)品設(shè)計一個能吸引顧客的外觀是一個重要的設(shè)計要求；同時造型美觀的產(chǎn)品可使操作者減少因精力疲憊而產(chǎn)生的誤操作?？紤]造型時，應(yīng)注意下述三個問題：（1）尺寸比例協(xié)調(diào)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)注意保持外形輪廓各部分尺寸之間均勻協(xié)調(diào)的比例關(guān)系，應(yīng)有意識地應(yīng)用“黃金分割法“來確定尺寸，使產(chǎn)品造型更具美感。（2）形狀簡單統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)使這些形狀配合適當(dāng)，基本形狀應(yīng)在視覺上平衡，接近對稱又不完全對稱的外形易產(chǎn)生傾倒的感覺；盡量減少形狀和位置的變化，避免過分凌亂；改善加工工藝。（3）色彩、圖案的支持和點(diǎn)綴。在機(jī)械產(chǎn)品表面涂漆，除具有防止腐蝕的功能外，還可增強(qiáng)視覺效果。恰當(dāng)?shù)纳士墒共僮髡哐劬Φ钠诔潭冉档?，并能提高對設(shè)備顯示信息的辨別能力。

2.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性

所謂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就是指結(jié)構(gòu)在荷載作用下維持其原有平衡形式的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要因素之一，只有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的產(chǎn)品才具有長期使用性。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡量遵循以下原則來增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。（1）調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的形狀，使產(chǎn)品支撐面增大，支撐面積越大產(chǎn)品越穩(wěn)定，這就是課座椅腿經(jīng)常外傾的原因，主要是為了增加其支撐面積，從而提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。（2）調(diào)節(jié)產(chǎn)品重心的位置，在豎直方向，產(chǎn)品重心越低產(chǎn)品越穩(wěn)定，在水平方向，產(chǎn)品重心越靠近產(chǎn)品中心產(chǎn)品越穩(wěn)定，這也是不倒翁之所以不倒的原因，就是因為它的重心接近地面。同時在產(chǎn)品設(shè)計時，為了提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量減少使用細(xì)長桿件。（3）盡量利用三角形框架或其他穩(wěn)定性組合結(jié)構(gòu)來增加產(chǎn)品穩(wěn)定性。在我們生活中，有很多這樣的例子，例如照相機(jī)托架展開后為多個三角形的組合體。

結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，一方面人們利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力、承受負(fù)載，另一方面又利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)某些功能。如在地震多發(fā)地區(qū)，人們將啤酒瓶之類的物體倒置在地上，利用這一不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)預(yù)報地震的功能。

2.4產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度

產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)滿足強(qiáng)度要求，所謂強(qiáng)度就是指產(chǎn)品能抵抗外力的能力。要使產(chǎn)品具有符合要求的強(qiáng)度，就必須要考慮產(chǎn)品的選材、結(jié)構(gòu)的形狀及連接方式。（1）強(qiáng)度與材料有關(guān)。材料種類不同，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就不同。金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革構(gòu)成的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都不同，所以要根據(jù)產(chǎn)品的使用場合及受力情況進(jìn)行合理選材。（2）強(qiáng)度與材料結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)。材料的截面形狀不同，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也都不同。通常實心材料如果橫面積相同，矩形材料邊長方向的抗彎強(qiáng)度要比圓形材料高；而截面積不相同的空心材料要比實心材料的抗彎強(qiáng)度高，這就是自行車架通常用空心管材的原因，不但可以減少重量，還可以增加抗彎強(qiáng)度。（3）強(qiáng)度與構(gòu)件之間的連接方式有關(guān)。構(gòu)件之間的連接方式通常有活動鏈接和固定連接兩種。機(jī)械連接、焊接、粘結(jié)屬于固定連接；移動連接、轉(zhuǎn)動連接屬于活動連接。通常在做結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要避免連接處為產(chǎn)品受力處，以免加速產(chǎn)品損壞。在產(chǎn)品造型設(shè)計中，連接的目的就是為了將不同形態(tài)的構(gòu)件銜接在一起，從而使產(chǎn)品能夠發(fā)揮其功能，是產(chǎn)品的重要結(jié)構(gòu)之一。在選擇分割連接位置時，應(yīng)盡力避免產(chǎn)品受力處，應(yīng)選擇在非受力點(diǎn)，從而增加產(chǎn)品的使用壽命，而能夠達(dá)到同一種效果的連接的方式并不唯一，這就要求設(shè)計師根據(jù)產(chǎn)品特定的環(huán)境進(jìn)行選擇，在滿足強(qiáng)度要求的前提下遵循的主要原則為以加工工藝簡單、安裝拆卸便利為原則。

2.5產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與受力

篇3

1、價值工程的基本內(nèi)容

價值工程是以提高實用價值為目的，以功能分析為核心，以資源的開發(fā)與節(jié)省為基礎(chǔ)，以科學(xué)分析方法為工具，用最少的成本支出實現(xiàn)給定功能的產(chǎn)品開發(fā)的科學(xué)方法。換言之，即以最低的壽命周期費(fèi)用，可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要的功能，對產(chǎn)品的功能，成本所進(jìn)行的有組織的分析研究活動。國家標(biāo)準(zhǔn)給出的定義是“價值工程是通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作，對所研究對象的功能與費(fèi)用進(jìn)行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，提高對象價值的思想方法和管理技術(shù)”。

價值工程活動中對于問題的分析是圍繞以下7個問題依次展開的：(1)它是什么？(2)它的用途是什么？(3)它的成本是多少？(4)它的價值是多少？(5)有其他方法能實現(xiàn)這個功能嗎？(6)新方案的成本是多少？(7)新的方案能否滿足要求。這7個問題的解答過程，就是價值工程的工作程序和步驟，即：選定對象、收集情報資料、進(jìn)行功能分析、提出改進(jìn)方案、分析和評價方案、實施方案、評價活動成果。

2、價值分析的基本方法

價值工程是用功能分析的方法，以最低成本獲得產(chǎn)品的必要功能，從而達(dá)到提高價值的目的[1]。在價值工程活動中，功能F(Function)、成本C(Cost)、價值V(Value)三者之間的關(guān)系是：

按照價值工程的理論，產(chǎn)品的價值是指功能和成本（包括設(shè)計、制造、試驗、使用、維護(hù)等成本）的比值。提高產(chǎn)品的價值有五種途徑：

(1)產(chǎn)品功能不變，用降低成本的方法來提高產(chǎn)品的價值；

(2)維持成本不變，通過提高功能來提高產(chǎn)品的價值；

(3)既提高產(chǎn)品功能，同時也降低其成本；

(4)小幅提高成本，大幅提高產(chǎn)品功能）；

(5)小幅減少產(chǎn)品功能，大幅降低產(chǎn)品成本。

分別表達(dá)為：，，，，

以上五種方法都是通過對F和C的調(diào)整來達(dá)到提高產(chǎn)品價值的目的。

3、產(chǎn)品設(shè)計的主要工作

產(chǎn)品設(shè)計包括很多具體的內(nèi)容，如：功能設(shè)計、運(yùn)動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強(qiáng)度、剛度設(shè)計、尺寸設(shè)計、幾何精度設(shè)計、材料設(shè)計，以及外觀設(shè)計等[2]。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是針對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機(jī)械部分的設(shè)計。評價一個產(chǎn)品的好壞，最首要的標(biāo)準(zhǔn)是實用，要實現(xiàn)預(yù)定的功能，這一要求能否達(dá)到，完全取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計是產(chǎn)品形成過程中最重要的內(nèi)容，也是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。

機(jī)器設(shè)備的功能要由一系列符合裝配關(guān)系的零件和部件來實現(xiàn)，設(shè)計過程中需要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀，既要求安全耐用、性能優(yōu)良，又要易于制造、降低成本。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要各種要求與限制條件尋求對立中的統(tǒng)一，給出協(xié)調(diào)、合理的設(shè)計方案。

4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中的價值工程方法

價值工程是用最低的成本實現(xiàn)必要的產(chǎn)品功能，其核心問題就是尋找功能與成本之間的最佳關(guān)系[3]。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是具象的，它是功能的載體。而功能則是抽象的，是產(chǎn)品的本質(zhì)屬性。用價值工程的方法對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析，是從結(jié)構(gòu)入手去研究產(chǎn)品的功能，通過功能分析、功能整理、功能評價找出設(shè)計方案的改進(jìn)目標(biāo)。

用價值工程理論指導(dǎo)改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是要以最低的總成本確保產(chǎn)品必要功能（主要功能和次要功能）的實現(xiàn)，同時去掉不必要的功能（亦稱過剩功能）。減少不必要的材料消耗，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量做到縮小體積，減輕重量，降低單位產(chǎn)品材料消耗量。這與尺寸鏈設(shè)計中的最短尺寸鏈原則是一致的。

5、價值工程方法應(yīng)用實例

本文選擇的價值工程分析方法研究對象為一大型板坯加熱移動翻轉(zhuǎn)設(shè)備系統(tǒng)中的熱板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置。該裝置主要由移動翻轉(zhuǎn)車、平移油缸、翻轉(zhuǎn)臂、翻轉(zhuǎn)油缸及裝在固定支座上的鉸接軸、配重塊等組成，如圖1所示。

圖1 8臂板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置 圖2 6臂板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置

該裝置由水平移動小車2、平移油缸4、翻轉(zhuǎn)油缸3及裝在固定支座鉸接軸上的翻轉(zhuǎn)臂1、同步軸5、配重塊6等組成。用翻轉(zhuǎn)油缸推動翻轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動、使翻轉(zhuǎn)臂上起支承作用的鉤頭承接高溫板坯，完成翻轉(zhuǎn)動作，并用配重塊平衡翻轉(zhuǎn)力矩；用水平油缸的活塞桿端推動水平移動小車前后移動，并可由同步軸連接二邊車輪以保證同步行走。

板坯移動翻轉(zhuǎn)裝置中與加熱板坯直接接觸的是翻轉(zhuǎn)臂。原方案設(shè)計了8個翻轉(zhuǎn)臂，通過強(qiáng)度分析計算，可知左右兩端的翻轉(zhuǎn)臂受力較小，從結(jié)構(gòu)簡化考慮，對方案進(jìn)行了改進(jìn)，成為圖2所示的6臂結(jié)構(gòu)。經(jīng)驗算，該結(jié)構(gòu)可以滿足強(qiáng)度、剛度方面的要求。

根據(jù)價值工程的原理來分析，可以看出，在滿足功能要求的前提下，減少兩臂后，結(jié)構(gòu)簡化了，用料少了，重量減輕了，加工和裝配的難度降低了，符合前述價值工程基本方法中的第一種――產(chǎn)品功能不變，通過降低成本的方法來提高產(chǎn)品和設(shè)計的價值。

6、結(jié)語

產(chǎn)品設(shè)計需要遵循傳統(tǒng)的設(shè)計原理與方法。用現(xiàn)代的觀點(diǎn)來看，更要強(qiáng)調(diào)設(shè)計過程與設(shè)計結(jié)果的優(yōu)化。運(yùn)用價值工程的分析方法對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計加以改進(jìn)，在滿足產(chǎn)品功能的前提下，采用簡化的結(jié)構(gòu)可提高設(shè)計乃至產(chǎn)品本身的價值。

參考文獻(xiàn)

篇4

從2010年1月18日起上調(diào)存款類金融機(jī)構(gòu)人民幣存款準(zhǔn)備金率傳遞出央行希望適度降低當(dāng)前流動性過剩的信號。

對于廣大投資者來說,加息意味著選擇一個新投資理財方向。銀行結(jié)構(gòu)類理財產(chǎn)品提供了豐富的投資領(lǐng)域。下文將分別介紹各類資產(chǎn)與利率的關(guān)系,展現(xiàn)不同種類產(chǎn)品對利率變動的敏感程度。

匯率類理財產(chǎn)品

簡述:

此類產(chǎn)品通常以美元兌其他幣種的匯率為掛鉤標(biāo)的,掌握美元指數(shù)的大體走勢,便能較好的控制匯率類產(chǎn)品的風(fēng)險。

原理:

2009年10月6日,澳央行升息,這一舉措支持了澳元強(qiáng)勢。2009年12月5日美國超預(yù)期的失業(yè)和非農(nóng)就業(yè)數(shù)據(jù)公布后,美國升息預(yù)期提高,這支持美元在2009年年末完成絕地反擊。2010年外匯市場的環(huán)境將與2009年有明顯區(qū)別。各國量化寬松的貨幣政策將逐漸終結(jié),升息也將成為許多國家的選擇。在各國退出政策和升息的博弈中,如何退出、何時退出,將會對該國貨幣在2010年是否處于相對有利的地位產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

從匯率類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看,設(shè)置閾值(臨界值)是常規(guī)手法,若掛鉤匯率超出或等于這個閾值,則投資者獲得較高收益,相反則獲得較低收益。產(chǎn)品的設(shè)計和發(fā)行機(jī)構(gòu)會根據(jù)具體市場情況調(diào)整閾值,因此對于投資者而言,此類產(chǎn)品的超額收益率不會有太大波動。

配置原則:

在配置此類產(chǎn)品的過程中,投資需要關(guān)注產(chǎn)品的投資幣種,一般以澳元或者美元類產(chǎn)品作為首選。但隨著人民幣升值壓力逐漸加大,國內(nèi)投資者應(yīng)謹(jǐn)慎購買外幣產(chǎn)品,以持有人民幣資產(chǎn)為佳。

信貸類理財產(chǎn)品

簡述:

信貸類理財產(chǎn)品是商業(yè)銀行借助信托渠道將理財資金投資于企業(yè)貸款的一種理財方式,產(chǎn)品收益掛鉤貸款企業(yè)的信用風(fēng)險。此類產(chǎn)品多數(shù)投資于優(yōu)良信貸資產(chǎn),但存在一定本金損失風(fēng)險,對利率波動敏感,并會因投資期限偏長而增加流動性風(fēng)險。

原理:

產(chǎn)品的預(yù)期收益率水平介于同期存款基準(zhǔn)利率和貸款基準(zhǔn)利率之間。利率波動期,預(yù)期收益率水平會隨基準(zhǔn)利率調(diào)整。(參見表2)。分別選取六個月存款利率和六個月至一年(含一年)的貸款利率作為參考,產(chǎn)品預(yù)期收益高出存款利率39個基點(diǎn),低于貸款利率209個基點(diǎn)。其絕對值分別對應(yīng)投資者和機(jī)構(gòu)的收益,基本遵循“開”分成。

利率下降期,信貸類產(chǎn)品可能會提前終止;利率上升期,由于此產(chǎn)品投資期限較長,易造成相對收益打折。

配置原則:

利率波動期,尤其是在利率上升期,應(yīng)當(dāng)選擇期限較短的信貸類產(chǎn)品或者“隨息而動”型信貸類產(chǎn)品?！半S息而動”是指產(chǎn)品的預(yù)期收益率隨銀行存款或貸款利率而浮動,即:預(yù)期收益率=期初預(yù)期收益率+(調(diào)整后銀行存款或貸款利率-期初銀行存款或貸款利率)×參與率。

黃金類理財產(chǎn)品

簡述:

2009年9月以來,國際金價一直處于高位震蕩。2010年,通脹預(yù)期強(qiáng)烈,為避免出現(xiàn)負(fù)利率,央行加息信號愈加明顯。2010年年初,美元的弱勢格局被打破,進(jìn)而打壓了黃金、石油等大宗商品的上升空間。

原理:

2009年黃金掛鉤結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的最大特點(diǎn)為看漲(單向看漲或在某一個價格區(qū)間內(nèi)看漲)模式,且在投資期限上采用短期化模式,這種設(shè)計策略可以鎖定金價迅速上漲帶來的收益。進(jìn)入2010年,黃金掛鉤結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品依舊是理財市場的追逐熱點(diǎn),不但有避險保值、對沖通脹風(fēng)險的優(yōu)勢,而且通過杠桿化的結(jié)構(gòu)設(shè)計,達(dá)到“以小搏大”的目的,從而獲得高收益。

配置原則:

首選擇結(jié)構(gòu)類型。未來一段時間,此類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計將依然采取看漲結(jié)構(gòu)和區(qū)間結(jié)構(gòu)。今年的區(qū)間結(jié)構(gòu)將會在起初價格上下設(shè)置波動區(qū)間,無論金價上漲或下降,只要不超出設(shè)定區(qū)間就能獲得較高收益。為防止黃金價格回落,投資者選擇這類結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品較為保險。

同時投資者需要關(guān)注對產(chǎn)品期限的選擇。存貸款利率的上升,必然會導(dǎo)致理財產(chǎn)品預(yù)期收益率的上升。投資者應(yīng)盡量持有短期產(chǎn)品,以避免因利率上升而遭受機(jī)會成本損失。

利率類理財產(chǎn)品

簡述:

同業(yè)拆借利率是利率類結(jié)構(gòu)性理財產(chǎn)品最常見的掛鉤標(biāo)的。此類優(yōu)勢在于收益穩(wěn)定,多數(shù)產(chǎn)品屬于保本浮動或保息浮動型,無本金損失風(fēng)險;缺點(diǎn)在于不具備博取高收益的可能。

原理:

利率類產(chǎn)品多采用區(qū)間型結(jié)構(gòu),其次是看漲或者看跌模式。區(qū)間型產(chǎn)品的收益主要取決于掛鉤利率走勢、掛鉤利率落在計息區(qū)間的實際天數(shù)和產(chǎn)品計息總天數(shù)。利率波動期內(nèi),掛鉤利率落在區(qū)間之外的可能性增大,區(qū)間型尤其是窄區(qū)間型產(chǎn)品的收益會受到影響。

看漲或看跌型產(chǎn)品收益主要取決于掛鉤利率走勢和觸發(fā)線水平。在利率波動期,掛鉤利率達(dá)到觸發(fā)線的可能性增加。利率上升期內(nèi),看漲型產(chǎn)品獲得高收益的可能性增加,看跌型產(chǎn)品反之。

配置原則:

適宜配置區(qū)間寬度較大的區(qū)間型產(chǎn)品。在利率上升期(下降期)可相應(yīng)配置看漲型(看跌型)利率類產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)化理財產(chǎn)品的最終收益不僅僅是由掛鉤標(biāo)的的資產(chǎn)類別和走勢所決定,還包括產(chǎn)品的期權(quán)結(jié)構(gòu)、投資期限、進(jìn)場時機(jī)以及投資幣種的匯率等因素。在通脹預(yù)期加強(qiáng),加息政策顯現(xiàn)的背景下,投資銀行理財產(chǎn)品應(yīng)堅持三原則:

認(rèn)清期權(quán)結(jié)構(gòu)原則。投資者在了解產(chǎn)品預(yù)期收益的同時,更要關(guān)注產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。歷次出現(xiàn)問題的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不只是結(jié)構(gòu)設(shè)計瑕疵,也存在投資者沒有充分了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對標(biāo)的走勢預(yù)期與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的方向不一致的原因。

篇5

隨著影像技術(shù)的高速發(fā)展，人們可以隨時隨地地將身邊正在發(fā)生的事情、景物和人物錄制在自己的相機(jī)或手機(jī)里。而這些高科技產(chǎn)品的核心零件正是有著高精度的光學(xué)元件。以往這種光學(xué)鏡頭都以玻璃為主材，但玻璃難免存在質(zhì)量大、脆性大、價格高等缺點(diǎn)，因此近年來人們開始選用聚合物材料代替玻璃鏡片，并逐漸應(yīng)用在通信行業(yè)、醫(yī)療器械、汽車工業(yè)，以及信息行業(yè)。而能否實現(xiàn)批量生產(chǎn)關(guān)鍵在于注塑成型。

眾所周知，注塑成型廣泛用于塑件批量生產(chǎn)，但傳統(tǒng)注塑成型技術(shù)難以達(dá)到光學(xué)元件的精度。若要達(dá)到所需的尺寸公差和表面質(zhì)量，必須優(yōu)化整條工藝鏈。經(jīng)過多年的研究，如今可以通過精密注塑成型技術(shù)制成功能更多、價格合理的精密光學(xué)元件，滿足市場的需求。

研究注塑成型工藝，能夠發(fā)現(xiàn)精密注塑成型與傳統(tǒng)注塑成型相比有六個明顯不同。

一、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了獲得最佳的表面質(zhì)量和最小的尺寸公差，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常重要的。產(chǎn)品設(shè)計也標(biāo)明塑件的尺寸公差。從一些經(jīng)驗得知，常見的設(shè)計原則如下：避免塑件局部壁厚，產(chǎn)生縮孔；控制最小壁厚的尺寸（材料決定）；在光學(xué)元件起作用的表面不能有孔、槽位等，防止形成熔接痕；壁厚變化不能太大，選擇平穩(wěn)過渡；保持塑件壁厚

均勻。

由于塑料的穩(wěn)定性比玻璃要差，所以塑料鏡頭折射率的準(zhǔn)確性要比玻璃鏡頭低。一般而言，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，塑料鏡片的折射率變化范圍大于1%，而折射率的變化將會引起鏡頭焦距的變化。從物理實驗可知，常見球面鏡頭的焦距是由折射率n，鏡頭厚度T和球半徑R決定的，而且這三個參數(shù)對焦距的影響各不相同，其中又以折射率n影響最大。為了減小折射率的變化，在設(shè)計時必須嚴(yán)格標(biāo)明鏡頭的形位公差和加工精度。

二、刀具設(shè)計

刀具設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計同樣重要，切削效果會直接反映在塑件表面上。當(dāng)塑件的精度達(dá)到微米級（μm）時，刀具的尺寸公差必須低于1μm。雖然這對于刀具設(shè)計不是一個簡單的事情，但還是有許多刀具單元可供選擇的。有一點(diǎn)值得注意的是：尺寸穩(wěn)定的刀具需要高強(qiáng)度的材料，而且該材料能適應(yīng)各種熱處理工藝，而后者的重要性往往被忽視。實驗證明，如果硬化鋼的金相組織從奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的過程并沒有完全結(jié)束，材料的微觀結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，引起宏觀的尺寸變化，即使在沒有受載荷的情況下，也會發(fā)生0.01～0.001mm的變形。

三、注塑成型設(shè)備

注塑成型設(shè)備是整條工藝鏈的一個重要組成部分。注塑設(shè)備能夠熔融、塑化聚合物，使其注入模具，不斷循環(huán)。它需要精準(zhǔn)地控制每一個工藝參數(shù)，例如注射溫度、注射量、注射速率、型腔壓力等等，注塑設(shè)備的精度決定了塑件的成型精度。

精密注塑成型設(shè)備是一個閉合回路，它的運(yùn)作完全受那些參數(shù)控制。注塑成型時，每一個機(jī)械動作都必須準(zhǔn)確無誤（例如兩塊模具安裝板移動時的平行度），而且設(shè)備上所有的零部件都要求高度的穩(wěn)定性。由于成型設(shè)備的驅(qū)動單元由電力傳動，在精確性和復(fù)現(xiàn)性方面有明顯優(yōu)勢，適用于精密注塑成型。

四、模具車間的加工能力

除了設(shè)計元素，精密加工也是注塑成型一個非常重要的部分。模具加工必須經(jīng)過精密的機(jī)械加工和緊密配合的裝配流程。如果沒有好好控制這一部分尺寸公差，后期的注塑成型加工將難以再修復(fù)塑件的尺寸公差，或者允許調(diào)節(jié)的注塑成型參數(shù)范圍更窄了。隨著高速切削的發(fā)展，可以預(yù)測，精密高速多軸銑削加工將慢慢取代EDM（放電加工）。

為了使模具鑲件達(dá)到質(zhì)量要求，可采用單晶金剛石作為機(jī)夾車刀的刀粒進(jìn)行車削加工。金剛石車削的最大缺點(diǎn)是不能直接切削黑色金屬，例如鋼鐵，因為鐵會使金剛石磨損相當(dāng)快。目前，一些企業(yè)在熱處理工藝方面做了一些研究，就是通過改善合金工具鋼的切削性能以達(dá)到單晶金剛石車削的效果。從初期的結(jié)果看起來非常有希望。當(dāng)然我們還必須留意車削或銑削刀具本身，因為硬質(zhì)合金車刀經(jīng)過高速車削后，刀刃會磨損，就需要采用精密磨刀機(jī)重磨刀刃刀尖。我們要高度重視這些刀具的切削平面和切削刃，即使是切削刃上極小的瑕疵都會在成型后的產(chǎn)品上反映出來。

五、注塑成型工藝

注塑成型工藝可分為兩種類型：傳統(tǒng)注塑成型和注塑壓縮成型。傳統(tǒng)注塑成型時，塑料冷卻過程中會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，改變塑件性能，引起鏡頭偏光。為了克服這個潛在的內(nèi)應(yīng)力，其中一種處理方法是塑件退火處理，但這種方法會使塑件產(chǎn)生變形，不太合適?，F(xiàn)在可以采用注塑壓縮成型，注塑壓縮成型常用于成型帶有細(xì)微結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，例如帶有衍射功能的塑料鏡頭，它與傳統(tǒng)注塑成型工藝有幾點(diǎn)明顯不同。概括其成型工藝參數(shù)范圍如下：

注射壓力（保壓壓力）：大于100MPa（因塑件或材料而定）；注塑速率：因模具、塑件、材料而定；塑化溫度：200～320℃；模具溫度：100～150℃；成型周期：0.5min以上。

因為精密注塑成型屬于新型注塑方法，因此其成型參數(shù)沒有經(jīng)驗可借鑒。為了獲得合適的成型參數(shù)，可采用如下方法進(jìn)行嘗試。首先設(shè)計和制造一套注塑模（沒有考慮收縮率），第二步選擇其中一個注塑成型參數(shù)，將其劃分為若干個微分，逐一進(jìn)行注塑優(yōu)化。然后檢測成型后的塑件尺寸，根據(jù)塑件修改注塑模的形狀和尺寸。這種方法所得到的工藝參數(shù)往往具有較高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。當(dāng)然，要實施這個方案必須具備精密的測量設(shè)備（三坐標(biāo)測量儀）、先進(jìn)的制模車間（多軸銑削中心）和設(shè)計部分的數(shù)學(xué)能力（仿真分析）。

六、技術(shù)人員能力

為了使塑件獲得嚴(yán)格的尺寸公差，精密注塑成型從一開始就必須進(jìn)行考慮?？紤]光學(xué)設(shè)計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、成型工藝參數(shù)和成型設(shè)備等各方面因素，并將這些相互作用的多個因素作為一個整體統(tǒng)一考慮，不能忽略任何一個。因此需要聘請一些掌握高新技術(shù)和經(jīng)驗豐富的設(shè)計工程師，他們能夠完成例如光學(xué)設(shè)計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、刀具設(shè)計、有限元分析和模流分析等工作。從另一方面來講，雖然如今注塑成型過程的大部分操作都能夠通過電腦控制，實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，但是車間里仍然需要一些受過高等教育的高技術(shù)人才。因為精密注塑成型過程的控制是注塑成型領(lǐng)域里最前沿的一種技術(shù)。其典型特點(diǎn)是注塑機(jī)擁有先進(jìn)的控制界面，需要有人不間斷地監(jiān)控，并及時調(diào)整關(guān)鍵的工藝參數(shù)，因此人的因素非常重要。

有了精密注塑成型，聚合物光學(xué)元件實現(xiàn)了大批量和高精度的生產(chǎn)。當(dāng)然這只是一個開始，精密注塑成型在一些方面仍然沒有做到盡善盡美，例如：聚合物材料研發(fā)、注塑成型設(shè)備設(shè)計、模具狀態(tài)探測、塑件精密測量、模塑仿真分析軟件應(yīng)用等方面都可以深入地研究，這些必將為人們提供更優(yōu)質(zhì)的塑料光學(xué)鏡頭。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉久新，王群.塑料成型工藝及模具設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]約翰納伯（F.Johannaber）.注射成型機(jī)使用指南.北京：化學(xué)工業(yè)出版社2003.

篇6

2 摘要 7

3 系統(tǒng)詳細(xì)需求分析 8

3.1 詳細(xì)功能需求分析 8

3.1.1 MIS分系統(tǒng)的功能需求 8

3.1.2 EDM分系統(tǒng)的功能需求 8

3.1.3 CAD/CAPP分系統(tǒng)的功能需求 9

3.1.4 MFS分系統(tǒng)的功能需求 9

3.1.5 SES分系統(tǒng)的功能需求 10

3.2 信息需求分析 10

3.3 性能需求分析 10

3.4 接口需求分析 11

4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 13

4.1 系統(tǒng)組成及邏輯結(jié)構(gòu) 13

4.2 應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 14

4.3 支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 18

4.4 系統(tǒng)集成 20

4.5 系統(tǒng)工作流程 22

5 MIS分系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計 24

5.1 前言 24

5.2 MIS分系詳細(xì)需求分析 24

5.2.1 功能需求 25

5.2.2 信息需求 27

5.3 MIS分系統(tǒng)總體設(shè)計 28

5.3.1 MIS分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及子系統(tǒng)劃分 28

5.3.2 MIS分系統(tǒng)技術(shù)方案 33

5.4 MIS分系統(tǒng)中各子系統(tǒng)詳細(xì)功能設(shè)計 36

5.4.1 經(jīng)營管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 36

5.4.2 物資管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 36

5.4.3 生產(chǎn)管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 37

5.4.4 質(zhì)量管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 45

5.4.5 財務(wù)管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 46

5.4.6 辦公自動化（OA）與人力資源子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 48

5.4.7 設(shè)施管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 49

5.5 MIS分系統(tǒng)界面設(shè)計 50

5.5.1 MIS分系統(tǒng)外部的信息界面劃分 50

5.5.2 MIS分系統(tǒng)內(nèi)部的信息界面劃分 51

5.5.3 MIS分系統(tǒng)用戶界面設(shè)計 53

6 CAD/CAPP及EDM分系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計 56

6.1 分系統(tǒng)詳細(xì)需求分析 56

6.2 分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及子系統(tǒng)劃分 57

6.2.1 分系統(tǒng)的邏輯體系結(jié)構(gòu) 57

6.2.2 分系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分 58

6.3 分系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計 58

6.3.1 工程和產(chǎn)品設(shè)計子系統(tǒng) 58

6.3.2 零部件設(shè)計子系統(tǒng) 59

6.3.3 工藝設(shè)計子系統(tǒng) 59

6.3.4 產(chǎn)品技術(shù)圖檔管理子系統(tǒng) 59

6.3.5 項目和任務(wù)管理子系統(tǒng) 61

6.3.6 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及零部件裝配子系統(tǒng) 63

6.4 分系統(tǒng)界面設(shè)計 64

6.4.1 外部界面設(shè)計 64

6.4.2 內(nèi)部界面設(shè)計 65

6.4.3 用戶界面設(shè)計 65

7 MFS分系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計 67

7.1 分系統(tǒng)詳細(xì)需求分析 67

7.2 分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及子系統(tǒng)劃分 67

7.3 分系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計 68

7.4 分系統(tǒng)界面設(shè)計 70

8 信息編碼設(shè)計 72

8.1 編碼原則 72

8.2 信息分類 72

8.3 編碼規(guī)則 73

8.3.1 單據(jù)與文件編碼規(guī)則 73

8.3.2 人員機(jī)構(gòu)編碼規(guī)則 73

8.3.3 自制件編碼規(guī)則 75

8.3.4 原材料編碼規(guī)則 76

8.3.5 標(biāo)準(zhǔn)件編碼規(guī)則 76

8.3.6 設(shè)備器材編碼規(guī)則 76

9 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計 78

9.1 需求分析 78

9.2 信息模型 78

9.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 79

9.3.1 數(shù)據(jù)庫選型 79

9.3.2 邏輯結(jié)構(gòu)與共享方式設(shè)計 79

9.3.3 安全和保密性設(shè)計 80

10 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計 81

10.1 FIBOW-CIMS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要求 81

10.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 81

10.2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選型 81

10.2.2 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)計 82

10.2.3 網(wǎng)絡(luò)信息載體及硬件配置 83

10.3 網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計 84

10.3.1 網(wǎng)絡(luò)的物理布局設(shè)計 84

10.3.2 光纜敷設(shè) 84

10.3.3 驗收技術(shù)指標(biāo) 85

10.3.4 其他注意事項 85

10.4 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 85

11 關(guān)鍵技術(shù)及解決方案 87

11.1 SFCAD等CAD軟件與EDM的數(shù)據(jù)接口 87

11.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和信息的分類編碼 88

11.3 “面向企業(yè)決策者”的綜合查詢與輔助決策支持功能開發(fā) 88

11.4 企業(yè)INTRANET的建立及B/S應(yīng)用模式的開發(fā) 89

11.5 EDM工程數(shù)據(jù)庫中BOM到MIS數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換 90

12 系統(tǒng)配置 91

13 工程實施與測試計劃 93

14 投資預(yù)算 95

15 附錄 98

：39000多字

400元

篇7

中圖分類號：TH136 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0094-02

隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高度集成化和小型化，以及用戶對設(shè)備的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等提出的越來越嚴(yán)格的要求，使得電子設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提高，也使產(chǎn)品的裝配面臨越來越多的困難，導(dǎo)致出現(xiàn)裝配質(zhì)量下降、裝配效率降低等一系列問題。在這一環(huán)境下，引入面向裝配的設(shè)計（DFA）這一產(chǎn)品開發(fā)模式，在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計階段即充分考慮產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)以及各種相關(guān)因素的影響，采用簡化產(chǎn)品設(shè)計、減少零件數(shù)量、使用標(biāo)準(zhǔn)件、零件裝配模塊化和減少裝配過程中的調(diào)節(jié)、裝配防錯等方法，并利用分析、評價、規(guī)劃、仿真等各種技術(shù)手段，不斷地完善設(shè)計和改進(jìn)裝配性能，確保裝配工序簡單、效率高、質(zhì)量高、不良率低和成本低[1]。

1 基于SolidWorks的DFA應(yīng)用方法

將SolidWorks功能和DFA方法相結(jié)合，在SolidWorks的環(huán)境下，主要可以進(jìn)行以下三方面的應(yīng)用方法研究。

1.1 簡化設(shè)計

簡化設(shè)計就是在設(shè)計中遵循KISS原則。簡化設(shè)計過程往往是對已有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行提煉和優(yōu)化的過程，可以充分利用CAD的數(shù)據(jù)存儲和規(guī)劃優(yōu)勢，建立各種庫文件，選擇和調(diào)用成熟設(shè)計和模塊，構(gòu)建具有較高裝配性能的產(chǎn)品。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計

在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計方法，能大幅提高裝配質(zhì)量的可靠性，使裝配問題能更早、更容易被發(fā)現(xiàn)，從而提高產(chǎn)品裝配效率和裝配質(zhì)量。

1.3 虛擬裝配

以產(chǎn)品設(shè)計為中心的虛擬裝配，是在虛擬環(huán)境下對CAD模型進(jìn)行裝配性能分析的一項計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)?；贒FA虛擬裝配的基本任務(wù)是尋求產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的最優(yōu)解，即通過CAD模擬產(chǎn)品裝配、進(jìn)行定量或定性分析，找出結(jié)構(gòu)設(shè)計中裝配性差的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)行設(shè)計修改和完善的過程。

使用SolidWorks 等CAD軟件，可對產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行虛擬裝配，并利用CAD提供的分析模塊，進(jìn)行包括靜態(tài)干涉、運(yùn)動干涉分析以及裝配公差分析等裝配性能分析、判斷和改進(jìn)。

2 DFA應(yīng)用步驟

產(chǎn)品概念設(shè)計階段的主要任務(wù)是根據(jù)用戶要求、設(shè)計輸入定義產(chǎn)品的架構(gòu)，并將產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分；在此基礎(chǔ)上，建立產(chǎn)品裝配模型，將各類庫文件引入建模過程中，貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計理念；完成裝配模型建立之后，開始虛擬裝配，即對模型進(jìn)行裝配性能分析，運(yùn)用 DFA簡化設(shè)計等方法對裝配體及零部組件進(jìn)行簡化、合并等設(shè)計改進(jìn)，并且進(jìn)行裝配相關(guān)檢查，直到得到優(yōu)化模型。

根據(jù)DFA的應(yīng)用方法，制定出在SolidWorks環(huán)境下產(chǎn)品設(shè)計的流程，見圖1所示。

3 DFA裝配建模

主要需要建立兩類模型，一類是建立一系列庫模型，一類是對產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)的建模，而前者是后者的基礎(chǔ)。在對產(chǎn)品建模的過程中貫徹標(biāo)準(zhǔn)化模塊化思想，為產(chǎn)品的簡化設(shè)計提供良好的土壤。

3.1 產(chǎn)品裝配建模

CAD裝配建模有自下而上和自頂向下兩種方法。自下而上設(shè)計法即首先完成零件設(shè)計建模，然后在裝配文件中逐一插入零部件，組合成裝配體模型，零部件之間無關(guān)聯(lián)；自頂向下法為在裝配文件中直接建立零部件模型，零部件之間往往存在幾何關(guān)聯(lián)以及配合限制。

綜合兩種設(shè)計方法的優(yōu)勢，在方案設(shè)計階段，采用自頂向下的設(shè)計思路，首先規(guī)劃產(chǎn)品裝配體的框架，劃分模塊類型，在此基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品主體零件在裝配圖中進(jìn)行初步建?；蛘邔⑼ㄓ媚K裝入裝配體中，使產(chǎn)品具備基本的模型架構(gòu)，然后進(jìn)入自下而上的模式，對構(gòu)成裝配體的零件模型作細(xì)化處理以及建立相關(guān)的零件，將生產(chǎn)的零部件裝入裝配體中并進(jìn)行配合限制，逐步裝配形成產(chǎn)品最終的裝配模型。

3.2 庫文件建模

庫文件泛指CAD軟件可調(diào)用的所有子組件和模塊，它是構(gòu)建新研制產(chǎn)品的基礎(chǔ)，也是面向裝配的設(shè)計中標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計原則實施的基礎(chǔ)。

庫文件建立的原則是：

（1）庫文件歸屬文件夾應(yīng)層次分明，庫文件名應(yīng)簡潔明確地表示出庫集合的特征，以方便選用；

（2）庫文件中固化的組件和模塊，如緊固件、外購件等，盡量以零件形式建模，以便存儲和調(diào)用；

（3）分析同一系列模塊的主要安裝尺寸，形成尺寸系列表，以方便建模和擴(kuò)充；

（4）同一系列化零件的建模盡量采用一個模型、多個配置；

（5）模塊應(yīng)盡量包含安裝基準(zhǔn)、安裝尺寸等裝配信息，有助于選用和避免裝配加工錯誤。

根據(jù)庫文件存放的位置和模塊的類型可分為兩類庫，一是存放于計算機(jī)本地的本地資源庫；另一種需要通過網(wǎng)絡(luò)管理可上傳和下載的ODM電子倉庫。

3.2.1 本地資源庫

根據(jù)電子設(shè)備的特點(diǎn)，在CAD環(huán)境中主要建立緊固件庫（螺釘、螺母等）、電子器件庫（連接器、顯示屏、鍵盤、濾波器等）、機(jī)械成品庫（風(fēng)機(jī)、減震器等）、材料庫（屏蔽材料、密封材料、鋁型材）以及通用件庫（機(jī)柜、機(jī)箱、控制臺、把手、導(dǎo)軌、走線架等）。建立各種庫后，將其存放地址添加到SolidWorks系統(tǒng)選項中的設(shè)計庫中，即可開始在CAD界面中直接調(diào)用設(shè)計庫文件。庫文件的設(shè)計、編輯、修改等較容易實現(xiàn)， 技術(shù)人員可以通過改變某些參數(shù)而不必改動元件設(shè)計的全過程來更新設(shè)計。

3.2.2 PDM電子倉庫

SolidWorks Workgroup PDM作SolidWorks的插件，主要用于工作組的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，可以將本地成熟產(chǎn)品的數(shù)據(jù)檢入到電子倉庫，同時也可以分享工作組內(nèi)其他成員上傳到電子倉庫并共享的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)設(shè)計資源的充分利用，并且能確保設(shè)計版本和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件掛接關(guān)系得到有效管理。

根據(jù)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計需要，以便于選擇和調(diào)用為建庫原則，電子倉庫可主要劃分為公用資料庫、設(shè)備資源庫和工藝資源庫等。將設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料放入公用資料庫中；將工藝相關(guān)規(guī)程、工具資料等放入工藝資源庫；設(shè)備資源庫可以根據(jù)電子設(shè)備使用的工作環(huán)境，如地面、車載、艦載、星載、機(jī)載等進(jìn)行分類，也可以按照結(jié)構(gòu)形式、密封性、抗沖擊振動性和電磁兼容性等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)置有利于搜索的關(guān)鍵詞。

4 裝配性能分析

4.1 直觀檢查

SolidWorks軟件界面中提供了裝配統(tǒng)計、對稱性檢查、質(zhì)量特性以及間隙檢查等命令，可以很方便、直觀地對已建立的產(chǎn)品模型進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計和檢查，根據(jù)檢查結(jié)果對裝配體作進(jìn)一步簡化、合并、調(diào)整等減少裝配錯誤、提高裝配效率的設(shè)計，直觀檢查一般包含以下幾項：

（1）考慮把相鄰、相似、對稱的零件合并成一個零件；（2）設(shè)計多功能零件，減少零件數(shù)量；（3）合并減少緊固件的種類、數(shù)量；（4）調(diào)整裝配體及主體零件重心，避免裝配時失穩(wěn)；（5）通過間隙檢查，避免零件過約束；（6）進(jìn)行防錯設(shè)計，避免非對稱零部件具有一個以上的裝配位置。

4.2 干涉檢查

對產(chǎn)品裝配體的干涉檢查主要包括靜態(tài)干涉檢查和運(yùn)動干涉檢查兩種方式。

SolidWorks命令項中的干涉檢查，能夠直觀、明確、定量地給出裝配體靜態(tài)情況下干涉的零件、部位和干涉幾何尺寸，有利于對干涉的零部件定位、定向進(jìn)行設(shè)計修正。

對實現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動的產(chǎn)品，采用虛擬仿真工具SolidWorks Motion插件，對虛擬裝配體進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)狀態(tài)的仿真，模擬產(chǎn)品的不同運(yùn)動狀態(tài)，檢驗產(chǎn)品的運(yùn)動性能及設(shè)計計算結(jié)果的正確性，對運(yùn)動部件進(jìn)行運(yùn)動干涉檢查，查看限位運(yùn)動的干涉情況以及裝配情況和零部件模型的精確程度，有助于在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布置的干涉和運(yùn)動機(jī)構(gòu)的碰撞等問題。

更好地完成干涉檢查的關(guān)鍵點(diǎn)是完善裝配體模型，盡量詳盡真實地建模，特別是應(yīng)注重建立自制件以外的外購件、緊固件、附件等的真實幾何模型，往往一些看似微不足道的省略處會在實際裝配時出現(xiàn)干涉問題。

4.3 公差分析

SolidWorks有 DimXpert和TolAnalyst兩項與公差相關(guān)的插件。DimXpert可以直接在3D圖形中按照標(biāo)準(zhǔn)生成標(biāo)注，還可以幫助用戶查找圖形是否缺少尺寸；TolAnalyst主要作用是解決公差設(shè)計的問題。

將公差分析的結(jié)果與裝配體的簡化設(shè)計原則相結(jié)合，簡化裝配關(guān)系、減少尺寸鏈數(shù)量、減小累積公差，才能夠降低尺寸公差等級，實現(xiàn)寬松且合理的公差設(shè)計，提高裝配質(zhì)量和裝配效率。

4.4 動態(tài)裝配

SolidWorks的爆炸視圖和animator插件可提供靜態(tài)和動態(tài)裝配拆分效果圖，按需要對虛擬裝配體進(jìn)行拆分、分組，通過爆炸路徑和鍵碼對動畫進(jìn)行編輯，生成各虛擬裝配體各部分的動畫和圖樣文件?？梢杂糜陔娮釉O(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計方案評審中，提供直觀生動的產(chǎn)品效果；也可以直接應(yīng)用于實際裝配生產(chǎn)，特別是對于復(fù)雜的產(chǎn)品的裝配具有指導(dǎo)作用。

5 結(jié)語

通過基于SolidWorks軟件及其插件對電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計作了一些研究和嘗試，體會到無論對軟件強(qiáng)大功能的應(yīng)用，還是對先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計模式的理解和運(yùn)用，都需要更加深入地探索。新的設(shè)計方法和設(shè)計思路在不斷涌現(xiàn)，CAD軟件的功能也在與時俱進(jìn)，設(shè)計師如何將兩者更好地結(jié)合進(jìn)而提升設(shè)計水平，是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員面臨的一項艱巨任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

篇8

中圖分類號：TP391.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）20-0036-02

近年來，隨著變壓器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不繼改進(jìn)，以及企業(yè)間競爭的日趨激烈，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計方法已經(jīng)很難滿足企業(yè)當(dāng)前生存和發(fā)展的需要。企業(yè)為了能在市場競爭中處于有利位置，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計數(shù)字化、自動化勢在必行。計算機(jī)輔助技術(shù)（CAD/CAPP/CAM/ERP等）在企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中日益得到廣泛的應(yīng)用，廣大設(shè)計人員對CAD系統(tǒng)的功能要求也越來越高，他們已經(jīng)不再滿足于利用CAD系統(tǒng)達(dá)到“甩圖板”的目的，而是希望從根本上減輕大量簡單、重復(fù)和煩瑣的工作量，使自己能集中精力于那些富于創(chuàng)造力的高層次創(chuàng)新設(shè)計活動中去。

為例便于理解，首先介紹一下VBA（Visual Basic for Application）。VBA將AutoCAD、Excel與Visual Basic的功能結(jié)合在一起，能夠快速地創(chuàng)建出符合用戶要求的程序，大大提高用戶的工作效率。對于快速開發(fā)小規(guī)模的應(yīng)用程序更是一種最好的選擇。AutoCAD VBA的開發(fā)使用AutoCAD ActiveX技術(shù)，這種技術(shù)使用戶能夠從AutoCAD的內(nèi)部或外部以編程形式操作AutoCAD。在AutoCAD中使用ActiveX接口具有兩個優(yōu)點(diǎn)：其一，更多的編程環(huán)境可以編程訪問AutoCAD。其二，與其他Windows應(yīng)用程序（例如：Microsoft Office Excel、Word）共享數(shù)據(jù)變得更加容易。

1 應(yīng)用內(nèi)容

電力變壓器設(shè)計包括電磁計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計。目前，絕大多數(shù)設(shè)計人員都使用Microsoft Office Excel 2003和Autodesk AutoCAD 2008，它們強(qiáng)大的VBA二次開發(fā)能力成為設(shè)計人員的最理想工具。在實際的電力變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，有時希望能夠?qū)utoCAD中的一些圖形信息提取出來生成一個Excel文件，以便打印和管理；有時又需要從一個Excel文件中讀取數(shù)據(jù)，用來繪制圖形。為此，必須實現(xiàn)AutoCAD與Excel間的通信。Microsoft Office Excel 2003和Autodesk AutoCAD 2008中都集成了基于VB6.0的VBA開發(fā)工具，為開發(fā)AutoCAD應(yīng)用程序，實現(xiàn)AutoCAD與Excel的數(shù)據(jù)交換提供了一個強(qiáng)大、方便、快捷的手段。

在本文中選取了電力變壓器鐵心截面結(jié)構(gòu)設(shè)計來詳述Excel VBA和AutoCAD VBA在電力變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。

2 實例分析

應(yīng)用程序的開發(fā)一般包括參數(shù)的確定、建立有關(guān)庫表、程序的編制和調(diào)試等幾個階段。具體過程如下：

①在Microsoft Office Excel 2003 中建立鐵心計算參數(shù)表格，如圖1所示。

②在“設(shè)計模式”下，雙擊ActiveX控件“自動自成鐵心截面圖”，進(jìn)入Microsoft Office Excel VBA編程界面，單擊“工具”選項里的“引用”，在“AutoCAD 2008 Type library”前面勾選。實現(xiàn)AutoCAD與Excel間通過VBA的通信。

根據(jù)我公司變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)形式為采用橫向五級階梯、45°斜接縫形式。需要確定了鐵心直徑，窗高，中心距，其它尺寸：如片長、片寬、疊厚、封片及綁扎帶的尺寸等，這一步我們通過對Excel 2003進(jìn)行添加函數(shù)進(jìn)行自動計算。

本文中VBA程序編制的主要工作是：從Excel表格中獲取相關(guān)尺寸，如鐵心直徑、窗高、中心距、片長、片寬、疊厚等基礎(chǔ)尺寸，插入典型子圖、標(biāo)注尺寸、繪制鐵心截面圖、填寫各級鐵心數(shù)據(jù)和明細(xì)表等。在Excel VBA編程界面里編程，代碼如下：

Const pi = 3.14159265358979

Private Sub CommandButton1_Click()

Dim pt(0 To 2) As Double

Dim p0(0 To 2) As Double

Dim Ho as integer

Dim Mo as integer

Dim Lo as integer

Set Ho = Cells(i, 32).Value

Set Mo = Cells(i, 31).Value

Set Lo = Cells(i, 30).Value

表示Excel中第i列32行的值等于Ho（窗高）

表示Excel中第i列31行的值等于Ho（中心距）

表示Excel中第i列30行的值等于Lo（最大片寬）

下面的代碼用于連接AutoCAD，注意：AutoCAD軟件必須打開并且已經(jīng)新建了一個繪圖界面，否則當(dāng)單擊“自動自成鐵心截面圖”時將出現(xiàn)錯誤。

Dim plinea As AcadLWPolyline

Dim plineb As AcadLWPolyline

Dim dimrotate As AcadDimRotated

Dim thapp As AcadApplication

Dim doc As AcadDocument

Dim text As AcadText

Set thapp = GetObject(, "AutoCAD.Application")

Set doc = thapp.ActiveDocument

For i=58 To 18 Step -2

pt(1)=(i - 18) *15.085

pt(0)=0

Call doc.ModelSpace.AddText("4x"&Round(Ho,pt, 21)

pt(0)=-100

Call doc.ModelSpace.AddText("4x"&Round(Mo, 1), pt, 21)

pt(0)=-200

Call doc.ModelSpace.AddText(Round(Lo,1), pt, 21)

.

下面的代碼用于從文件名為“Mydesign.dwg”的文件中拷取典型子件圖。

DwgName = "g:\Tank\Mydesign.dwg" '返回文件名

BlkName = "DownTr" '返回塊名

ThisDrawing.SetVariable "LTSCALE", 1

ObjDBX.Open DwgName '打開圖形

Set BlkObj(0) = ObjDBX.Blocks(BlkName)

ObjDBX.CopyObjects BlkObj, ThisDrawing.ModelSpace '復(fù)制對象

.

End sub

3 程序運(yùn)行與總結(jié)

程序運(yùn)行在AutoCAD環(huán)境下，生成如圖2所示的鐵心截面圖。

由此可見，通過實現(xiàn)AutoCAD與Excel間VBA的通信，設(shè)計人員可免除大量的重復(fù)設(shè)計工作，借助于Excel強(qiáng)大的計算功能和AutoCAD的繪圖功能，可方便快速地設(shè)計出結(jié)構(gòu)圖紙。因為大多數(shù)設(shè)計人員熟悉VB6.0、Excel和AutoCAD，很容易編寫出適于自己產(chǎn)品的應(yīng)用程序，實現(xiàn)產(chǎn)品圖紙的參數(shù)化。

參考文獻(xiàn)：

篇9

引言

現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展在給人民物質(zhì)生活水平帶來巨大便利的同時，也給人們賴以生存的自然環(huán)境造成了極大危害，是引起當(dāng)前環(huán)境惡化的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計，全球制造業(yè)每年約產(chǎn)生不少于55億噸的無害廢物和7億噸的有害廢物。

我國自改革開放以來通過吸引外商投資方式，同時兼具有廉價勞動力和原材料資源等特點(diǎn)吸引了世界大批制造業(yè)流入我國，使得制造業(yè)得到迅猛發(fā)展，我國已赫然成為世界級制造大國，然而發(fā)達(dá)國家工業(yè)化過程中導(dǎo)致的環(huán)境污染也逐漸顯現(xiàn)，使得自然環(huán)境急劇惡化，當(dāng)前的資源緊缺、水質(zhì)污染、垃圾污染等一系列問題已日益嚴(yán)重。在人類對環(huán)境保護(hù)日益重視的今天，我們必須尋求新型可持續(xù)性制造發(fā)展方式，尋求制造業(yè)發(fā)展與環(huán)境相協(xié)調(diào)的最佳平衡點(diǎn)，面向環(huán)境產(chǎn)品制造技術(shù)即是在此需求下被人們提出并逐漸得到認(rèn)可。

1.面向環(huán)境產(chǎn)品制造相關(guān)概念

1.1 概念

面向環(huán)境制造(MFE)，也稱環(huán)境意識制造(ECM)或綠色制造，它是在保證產(chǎn)品功能、質(zhì)量的前提下，綜合考慮環(huán)境影響、資源利用效率的現(xiàn)代制造模式，它借助各種先進(jìn)制造技術(shù)使產(chǎn)品在設(shè)計、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報廢及回收處理的整個生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，資源利用率最高，能源消耗最低，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的協(xié)調(diào)優(yōu)化。是人類可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是制造業(yè)未來的發(fā)展方向。

區(qū)別于傳統(tǒng)制造模式，面向環(huán)境制造模式實現(xiàn)了產(chǎn)品生命周期的真正閉環(huán)，它從產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用一直到產(chǎn)品報廢回收的整個壽命周期對環(huán)境影響最小，資源利用率最高，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性，改變以前的末端處理的環(huán)境保護(hù)辦法，對環(huán)境保護(hù)從源頭抓起，并考慮產(chǎn)品的基本屬性，使產(chǎn)品在保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本性能、使用壽命、質(zhì)量等特性的同時要滿足環(huán)境目標(biāo)的要求等。

1.2 原則

根據(jù)面向環(huán)境制造定義，結(jié)合制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計及制造過程，面向環(huán)境制造具有以下內(nèi)涵：1) 優(yōu)良的環(huán)境友好性，即產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對環(huán)境無害或影響甚小，這就要求企業(yè)在生產(chǎn)過程中選用清潔的原料，清潔的能源，清潔的工藝過程，生產(chǎn)清潔的產(chǎn)品。2)最低限度地使用材料資源。綠色產(chǎn)品應(yīng)盡量減少材料的使用，盡量避免使用有毒、有害材料。這就要求在設(shè)計產(chǎn)品時，在滿足產(chǎn)品功能的前提下，盡量簡化結(jié)構(gòu)，科學(xué)選材，并使零件材料最大限度地回收再利用。3)最大限度地節(jié)約能源。生產(chǎn)過程中所耗能源最少，盡量選取清潔能源。

2.企業(yè)實施綠色制造技術(shù)的方法及途徑

企業(yè)實施綠色制造的關(guān)鍵是技術(shù)設(shè)計及企業(yè)的管理，采用雙管齊下的方法使得面向環(huán)境化生產(chǎn)滲透于企業(yè)產(chǎn)品的整個制造過程，并持續(xù)不斷的改善創(chuàng)新，使環(huán)境化制造的水平不斷提升。

2.1企業(yè)管理

（1）企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)必須接受這樣的觀點(diǎn)，推行綠色制造可以降低風(fēng)險，改善企業(yè)形象并提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并有明確的承諾，倡導(dǎo)在企業(yè)中始終貫徹與實施綠色制造的精神與理念，如果推行綠色制造沒有得到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的強(qiáng)調(diào)與重視，要完全實施綠色制造的機(jī)會就很小，或者難以落到實處。

（2）建立相關(guān)環(huán)境保護(hù)體系、文件，重視全員綠色意識教育。以便于在開展各項活動中兼顧環(huán)境影響。使企業(yè)員工能夠針對產(chǎn)品生命周期全過程中伴隨的環(huán)境問題進(jìn)行正確識別，并積極采取措施加以預(yù)防和有效處理，使環(huán)境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。

（3）轉(zhuǎn)變觀念，樹立良好的環(huán)保意識。實現(xiàn)從“資源浪費(fèi)型”向“資源循環(huán)型”消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，改變企業(yè)的經(jīng)營觀念和消費(fèi)者的消費(fèi)觀念。

（4）職能部門角色的變化。在企業(yè)設(shè)立環(huán)保部門，主導(dǎo)并開展企業(yè)經(jīng)營活動中的環(huán)境政策方針的貫徹，定期對企業(yè)環(huán)境體系進(jìn)行審查，實施過程進(jìn)行環(huán)境體系評價，指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的環(huán)境化活動運(yùn)行。財務(wù)部門需更新核算方法，采用包括環(huán)境成本、環(huán)境風(fēng)險和環(huán)境效益全成本核算法。生產(chǎn)部門及時進(jìn)行物料、庫存控制和廢棄物分離，加強(qiáng)廢物審計，及時發(fā)現(xiàn)污染源，并反饋環(huán)保部門采取整改措施。營銷部門需更新經(jīng)營策略，建立回收廢棄產(chǎn)品渠道，讓用戶接受綠色產(chǎn)品并協(xié)助解決環(huán)境污染問題。

（5）教育與培訓(xùn)?，F(xiàn)有的企業(yè)對員工的教育培訓(xùn)缺少在關(guān)于環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容，力度不足，為促進(jìn)綠色制造的順利實施，管理部門需指定效應(yīng)的培訓(xùn)方案以提高企業(yè)職工的環(huán)境意識和環(huán)保知識水平。

2.2綠色設(shè)計

綠色設(shè)計是綠色制造技術(shù)的核心，是融產(chǎn)品的質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境于一體的系統(tǒng)設(shè)計方法。在設(shè)計之初就應(yīng)在產(chǎn)品生命周期的各個環(huán)節(jié)都考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性(如：可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等)，并將其作為一個重要的指導(dǎo)原則。在設(shè)計過程中使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、制造工藝設(shè)計、包裝運(yùn)輸設(shè)計、使用維護(hù)設(shè)計、回收設(shè)計、報廢處置設(shè)計等多個設(shè)計階段同時進(jìn)行、相互協(xié)調(diào)，各階段和整體設(shè)計方案、分析評價結(jié)果及時進(jìn)行信息交流和反饋，從而在其設(shè)計研發(fā)過程中及時改進(jìn)，使產(chǎn)品設(shè)計達(dá)到最優(yōu)化。

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是在滿足產(chǎn)品的使用功能、質(zhì)量等要求的前提下盡量簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使得產(chǎn)品用原材料盡可能減少、加工工藝簡單、易于制造且制作過程耗能低、容易回收再循環(huán)使用等特點(diǎn)。

（2）材料選擇。指在產(chǎn)品設(shè)計的選材上盡量使用綠色環(huán)保材料，選擇無污染或少污染，易回收的材料。為此，一是要多開發(fā)綠色材料，并建立綠色材料庫；二是設(shè)計選材時要注意經(jīng)濟(jì)效益與社會效益相協(xié)調(diào)。

（3）制造工藝設(shè)計。綠色工藝是指在產(chǎn)品加工過程中盡量節(jié)約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產(chǎn)密不可分。綠色工藝主要還應(yīng)從技術(shù)入手，盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環(huán)境污染小的工藝方案。如現(xiàn)在的精確成形、干式切削、準(zhǔn)干式切削、生產(chǎn)廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術(shù)。

（4 ）綠色處理。綠色處理是指上一個生命周期報廢的產(chǎn)品通過有效的回收又進(jìn)入下一個生命周期的循環(huán)中。為了便于產(chǎn)品的綠色處理，一是設(shè)計之初就要考慮產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計，如采用面向拆卸的設(shè)計方法、模塊化的設(shè)計方法；二是發(fā)展綠色再制造技術(shù)，如再制造加工、過時產(chǎn)品的性能升級等。

3.結(jié)束語

在大力倡導(dǎo)環(huán)保主題的今天，基于可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)的面向環(huán)境制造技術(shù)是一種以保護(hù)環(huán)境和資源優(yōu)化為目標(biāo)的現(xiàn)代制造模式。它符合人類與環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展的時代主題，未來有著廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

篇10

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1、綠色設(shè)計的設(shè)計原則

在現(xiàn)代社會高速發(fā)展的同時，相關(guān)人員對橋梁建設(shè)中的綠色設(shè)計識越來重視。綠色設(shè)計要遵從五項基本原則，即閉環(huán)設(shè)計原則、資源最佳利用原則、能源消耗最小原則、零污染原則、技術(shù)先進(jìn)原則。閉環(huán)設(shè)計原則體現(xiàn)的是產(chǎn)品全生命周期并行；資源最佳利用原則是指盡可能選用通過簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實現(xiàn)可回收再利用性的可再生資源，并在產(chǎn)品的整個生命周期中最大限度的利用選用的資源的設(shè)計原則。能源消耗最小原則是指產(chǎn)品整個生命周期循環(huán)中實現(xiàn)能耗最少。零污染原則是指設(shè)計時消除污染源，從根本上防止污染。技術(shù)先進(jìn)原則是指創(chuàng)造性的應(yīng)用最先進(jìn)的技術(shù)來獲得最佳的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。

2、橋梁結(jié)構(gòu)物的產(chǎn)品特殊性

橋梁結(jié)構(gòu)物具有極其特殊的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：一是橋梁的建造在造價上和原材料的價格及設(shè)計、施工方案等相關(guān)，與市場的需要關(guān)系不大，基本是由政府部門根據(jù)社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r來確定實施的；二是橋梁的建設(shè)規(guī)模導(dǎo)致橋梁設(shè)計對社會效益、經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益影響巨大；三是橋梁設(shè)計的使用年限決定了其對社會、環(huán)境影響的深遠(yuǎn)性；四是橋梁在其壽命范圍內(nèi)的使用過程中不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的垃圾但在超期服役后就變成了難以處理的廢棄物；五是橋梁需要具有抗侵蝕和抵御不利環(huán)境因素的能力。

3、綠色橋梁設(shè)計的思想

1）橋梁體系的選用。橋梁體系中的各種體系均有一定的適用范圍，在設(shè)計中要根據(jù)實際情況，對梁、拱、剛架、吊與組合體系進(jìn)行合理的選用，避免提高造價和為建成后的養(yǎng)護(hù)造成困難。

2） 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計。①根據(jù)綠色設(shè)計的原則中閉環(huán)設(shè)計原則，在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要充分以橋梁在其生命周期內(nèi)所面臨的各種荷載、各種不利的環(huán)境因素以及自身承載能力的退化為設(shè)計前提，通過全面精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)計算來保證橋梁過程使用中的安全性。對于架構(gòu)在海上的橋梁，要對其承受風(fēng)荷載、海水及濕熱空氣能力在設(shè)計中予以充分考慮。對于鋼結(jié)構(gòu)橋梁要全面考慮防腐措施的設(shè)計。②根據(jù)綠色設(shè)計的原則中最佳利用原則，需要在橋梁設(shè)計中采用模塊化設(shè)計方法。模塊化的構(gòu)件具有方便更換、拆除的優(yōu)點(diǎn)，而且拆除后的構(gòu)件仍然具有較大的利用空間。③根據(jù)綠色設(shè)計原則中能源消耗最小原則和零污染原則，在設(shè)計中要準(zhǔn)確分析結(jié)構(gòu)受力，并合理的設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)尺寸和配筋及結(jié)點(diǎn)。充分考慮結(jié)構(gòu)安全的同時，以最小的材料消耗實現(xiàn)最大的效益。通過設(shè)計合理的施工方案并活用各種結(jié)構(gòu)體系來提高橋梁質(zhì)量，減少材料能耗并降低環(huán)境污染。④根據(jù)綠色設(shè)計的原則中的技術(shù)先進(jìn)原則，在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合具體的實際情況，進(jìn)行技術(shù)先進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計?？傊\(yùn)用綠色設(shè)計的理論和觀念進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，要比傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計更具備美觀、安全性及經(jīng)濟(jì)適用性，對環(huán)境的影響也會更小，更有可持續(xù)發(fā)展的價值。

3）橋梁附屬設(shè)備的設(shè)計。伸縮縫、支座、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等都是橋梁的附屬設(shè)備，他們雖然在工程造價中占用的比例不高，但也對整個橋梁的設(shè)計和應(yīng)用起著重要的作用。目前大多數(shù)橋梁的排水系統(tǒng)設(shè)計比較簡單，不合理，使得大量的橋面污水肆意流淌直接擊打著地面，這種情況的形成正是當(dāng)初在橋梁設(shè)計時未全面考慮環(huán)保因素而造成的。通過綠色設(shè)計可以實現(xiàn)對橋梁原有缺點(diǎn)的優(yōu)化，使設(shè)計更為合理和實用。通過選擇性能更優(yōu)越的 PVC 管等排水系統(tǒng)的材料可以使排水設(shè)備更輕質(zhì)、節(jié)能、抗腐蝕。在設(shè)計中要根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕邓闆r進(jìn)行水力計算來準(zhǔn)確設(shè)置足夠數(shù)量的排水系統(tǒng)。通過設(shè)合理的計排水系統(tǒng)的數(shù)量使橋面排水更順暢。在通過排水系統(tǒng)將水引離橋面后，在設(shè)計中還要考慮如何對水流進(jìn)行疏導(dǎo)。

同時可以采用通過連接管將多個橋面排水管連通后再接入同一套疏導(dǎo)系統(tǒng)的方法來達(dá)到使整個橋梁更美觀簡潔、更低能耗的目的。在設(shè)計中還要注重把引到地表的水引入地表排水溝的設(shè)計，以最大程度的減少污染。

4）橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計。橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性是橋梁設(shè)計中的重要考慮環(huán)節(jié)，它決定著橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。使用壽命過短會造成資源的極大浪費(fèi)，加大初期投資的成本和后期養(yǎng)護(hù)及維修費(fèi)用成本，降低效益，違背了綠色設(shè)計的基本原則。在橋梁建設(shè)的初期設(shè)計中要根據(jù)其結(jié)構(gòu)的用途對耐久性做出具體設(shè)計要求，對橋梁使用的材料、施工的便利性、橋梁的后期使用和維護(hù)以及功能過時和壽命期費(fèi)用等因素都要在設(shè)計中進(jìn)行充分考慮和關(guān)注。還要采取各種措施使橋梁結(jié)構(gòu)在漫長的服役期內(nèi)，能夠適應(yīng)各種變化，從而能夠更好的為交通服務(wù)。要實現(xiàn)這個目標(biāo)就需要在橋梁的設(shè)計階段對橋梁結(jié)構(gòu)的可檢性、可修性、可換性、可強(qiáng)性、可控性及可持續(xù)性等因素進(jìn)行充分的分析研究，要對傳統(tǒng)的設(shè)計理念提出挑戰(zhàn)，如果橋梁建成后其各個部件無法順利實現(xiàn)檢查、更換、及時修復(fù)，且不能得到有效控制、加強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展，就會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)在內(nèi)、外因復(fù)合作用下，逃不出破損，倒塌的命運(yùn)。工程師在對橋梁設(shè)計時，要認(rèn)識到橋梁整體結(jié)構(gòu)和各組成部件的壽命是不周的，例如：拉索的使用年限一般為 10 年至 40 年；橡膠支座的使用期限要小于 20 年；橋體鋼結(jié)構(gòu)的油漆保護(hù)年限最佳狀況為 20 年；而拉索護(hù)套的使用年限不到 20 年等等。在設(shè)計中，設(shè)計師要充分考慮這些自身壽命期低于結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命期的部件，要實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的變形在構(gòu)造上達(dá)到“可控”的目的，同時在構(gòu)造上保證其建成后可查、可修、可換、可加強(qiáng)，只有這樣才能在日后的運(yùn)營階段對橋梁進(jìn)行有效的維修、加固，達(dá)到保證橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的目的。