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    制造業企業為什么要做標準化、規范化、模塊化?如何做?|SolidWorks青島友創軟件
    時間:2022-02-28 信息來源:暫無


    一、制造業企業為什么要做標準化、規范化、模塊化?


    (一)企業核心競爭的轉變 - 拼創新力


    從提供產品和簡單的服務轉變到提供解決方案和價值,對制造企業是一次挑戰。


    2000年以前,制造業企業核心競爭力拼的是生產規模、生產成本以及對客戶訂單的快速響應力,后者容易導致產品缺少核心價值、產品的迭代速度不快、生產效率低、產品穩定性功能不高。21世紀,原有的模式已經跟不上時代發展的需求,當今,企業的核心競爭力逐漸轉向創新能力。


    (二)制造模式的變革趨勢 - 個性化定制


    1955年左右,工廠開始了大批量生產的需求。1980年以后,出現了全球化合作的趨勢,客戶大批量定制的需求逐漸增多。而定制和大批量需求之間存在一定的矛盾,會帶來生產速度降低、產量下降。直至今日,客戶定制始終是令企業非常頭疼的事,包括內部管理上的問題可能也是非標定制引起的。

     


    另外,從麥肯錫咨詢公司出的這張圖中可以看出,在企業的生產制造環節,利潤是非常低的,產品研發和市場營銷、產品服務階段利潤反而高。


    那么我們如何去改變這個現狀呢?

     

    熱詞“工業4.0”,企業可以通過運用大量機器人、自動化設備等,減少甚至去掉人工參與的環節,來改善制造環節的利潤,比如說節省材料、人工、工時等。但是,并不是說工業4.0就能完全把制造成本降下來。問題的關鍵在于:目前,企業的非標定制沒有形成批量化,客戶個性化定制產生的各種變更,包含著極大的隱形成本。所以,除了提高自動化程度外,企業生產制造前端、產品研發都要跟上進度。


    基于客戶定制的需求-企業面臨更具挑戰的經營環境

    客戶對產品的要求是越來越高:產品要更便宜、質量要更好、訂單交付速度要更快、還要滿足個性化需求?;诖?,企業要在低碳綠色發展理念下,以更低的成本創造出超預期的用戶體驗,需要:降低成本、提升質量、提升協作效率 降低交貨時間,同時讓產品產生多樣化設計以滿足客戶不同的要求。


    (三)基于大批量定制的研發管理平臺

    把大批量和定制這兩個有矛盾的詞放一起,用研發管理來平衡協調。


     

     

    大批量定制的基本思路是什么呢?

    大批量定制就是模塊化設計。

    以客戶定制和產品種類增加為基礎,達到滿足客戶的個性化需求,使得增加產品外部多樣化和減少產品內部多樣化相協調。這樣,產品零件設計環節就離不開相似性、重用性、全局性三個基本原理,離不開面向大批量定制開發設計技術、管理技術以及制造技術。


    大批量定制的核心思想,就是:以最小的內部多樣化,實現最多的產品外部多樣化

     

     

    二、企業如何去做標準化、規范化、模塊化?

     

    要實現大批量定制的話,要有這三個必要的因素:

     

    第一,以三維數據為載體,貫穿整個產品開發流程。

     

    企業首先必須要實現三維,才有可能實現大批量定制。有了3D模型、有了三維的數據基礎,才可以去進一步做仿真分析。

    當然不止機械(3D MCAD),電子電氣(3D ECAD)都能納入三維設計中,比如SWE中包含電氣原理圖、3D布線、PCB等功能。

    到后端生產環節呢,企業可以通過MBD技術(無紙化系統)把這些數據推送到生產車間,去做3D打印、CAMNC代碼的加工。

    再到后面的生產售后環節,企業可以通過軟件去生成各種各樣的工藝動畫,包括數字化裝配、安裝說明書、技術文檔、質量檢驗、成品檢驗、過程檢驗等等,

    所有的這些過程都是基于一個唯一的數據源頭-三維模型,所以說三維是這個過程中核心的載體。

     

    第二,制定設計規范,實施產品標準化、參數化、模塊化。

     

    大批量定制最核心的就是要制定企業的產品設計規范;參數化設計只是實現模塊化的一個必要技術。

     

    我們需要轉變思路:把被動設計轉化成主動設計。

     


     

    目前,對于定制化設計,大多數企業的處境是被動的。標準件(也就是產品的通用部分)和變型設計占的比率低,而為滿足客戶定制需要做的適應性設計比率高??蛻糇屍髽I做什么企業就做什么,為客戶所驅動,這位置就非常被動。如果定制訂單少,或許還可以正常運作,如果訂單量大,企業管理起來就非常困難,加人加錢不一定能快速解決。

     

    面向大批量定制,企業需要去提高標準件和變形設計的占比、主動地去研發。

    標準件呢,不管是企業的通用件,還是自制件,都要通過一定的梳理,放到一個設計庫,供大家去調用。

    變型設計的話,如果用SolidWorks參數化設計,設計人員則可以快速去改變幾個尺寸讓該零部件馬上改動,而不是靠人工再去改圖修圖。


    所以企業的研發部門,需要提前考慮到哪些零件是通用的、可以拿出來直接用的,梳理成零件庫;哪些零件是以后可以進行變形設計的,也梳理成庫。也需要主動地去研發這樣的零件,盡量能借用就借用,節省搞新的零件或者那些高度相似零件的成本。

     

    那么,有的企業朋友會疑問:對已有庫里的產品如何去做標準化和規范化呢?

    首先要做一定的準備工作,比如:建立編碼體系、零部件分析分類、零部件名稱分析


    到了產品建模階段,要做:零件幾何形狀分析、零件參數分析、建立零部件主模型、建立零部件主文檔、建立產品主結構


    總之,就是要自發考慮到零部件的重用率和以后能有什么樣的變形,要讓這個零件能用到更多客戶的定制需求中,而不僅僅是應對一個客戶或一個項目的要求。


    擴展開來說,研發部門需要做的是:

    第一步:查重去重

    企業不斷有新人加入,沒有完善的管理體系時,很多人不知道在哪里借用、如何借用,同一個零件可能會被設計出好多相似件,亂如麻。研發部門需要分析、歸類、查重、去重,這里可以借助SolidWorks軟件對應功能做。

     

     

    第二步,做零部件的參數分析

    參數化設計,可以理解為是變形設計,此處不必贅述前面文章已有說明。

     


    第三步,建立零部件主模型

    這里的主模型不是建一個模型去應對某一個項目的那種建模,是要放在通用庫里供以后調用或者變形設計的模型。也可以通過SolidWorks來實現。

     

    第四步,建立產品主結構

    這里需要分析BOM,分清哪些是基本模塊、哪些是可選模塊、哪些是必選模塊,弄明白選擇規則,就是做模塊化。

     

    第三,構建高效產品數據管理系統,實現智能設計與創新

     

    做好這些設計規范后,需要落地于系統來進行管理。企業可以用達索EPDM平臺配置一個模塊,去管理模塊化設計和產品變形設計。

     


    我們要盡量讓產品產生系列化、標準化、通用化;我們最終要的目的就是讓零部件能直接用。


    關于大批量定制的訂單產品設計,我們要做好產品配置規則和產品變形設計。通過SolidWorks去建立這種主模型技術,從系統層面考慮標準化、參數化的工作。如果能實現:來了訂單,能直接從系統里面根據研發的零件來進行對應的配置,就非常理想了。



    那么SolidWorks哪些方式可以實現參數化設計呢?

     

    模塊化設計的概念非常大,參數化設計只是模塊化設計的一種實現技術。

    SW只是一個工具軟件,里面有參數化設計的功能,但是怎么去輔助模塊化設計的一個系統要求去實現參數化設計呢?有這些途徑:


    第一:使用SolidWorks方程式來快速完成模型設計

     

    第二:使用全局變量來快速完成模型設計

    全局變量和參數化方程式是相輔相成的。一處改動,和全局變量相關的尺寸都會進行更改,大大提升了變型設計的效率。

     

    第三:利用裝配體草圖及自頂向下建模

    · 裝配體草圖:提供輪廓及驅動尺寸

    · 自頂向下建模:快速創建零件及重復利用已有參數

    · 規格參數:抓取標注好的從動參考尺寸

    · 利用鏡像、陳列等輔助手段進行模型衍生

    · 避免通名單配置零件的裝配出現多次


    以此來實現快速設計變更


    第四:使用設計表添加配置來快速完成模型系列尺寸設計


    第五:配置發布器

    可以通過它去定義界面,比Excel更直觀


    第六:DriverworksXpress

    DriverworksXpress是參數化設計一個的插件,用它可以自動化我們的設計過程:

    · 捕捉和重新使用設計知識,節省時間和金錢;

    · 合并設計規則,最大限度減少錯誤、降低人工錯誤成本;

    · 自動化重復性任務,以便在指定新變體時縮短設計時間;

    · 使設計工程師從重復任務重解脫出來,以集中于新設計和特殊設計;

    · 根據我們生成的規則,快速輕松的生成交付。

     

     

    做完所有的這些數據后,需要把參數化的這些數據放到電子倉庫里面。必須要有一個PDM系統(數據庫),落地到這個系統里,進行協作共享。

     

    三、友創軟件能給企業提供這些服務

     

    或許我們還有疑問,企業要發展、要轉型,要做標準化、規范化和模塊化,但是我們自己做可能摸索的時間比較長,有沒有專業的團隊來協助企業做呢?這里友創軟件毛遂自薦,作為達索SolidWorks官方認證代理商,我們有達索先進的軟件工具和系統,也有標準化實施的方法,專業的技術開發服務團隊。做到人、工具和系統相結合,協助企業快速發展。


    青島友創軟件,助力工業企業數字化升級

    達索官方認證SolidWorks代理


     

    青島友創軟件科技有限公司(山東省裝備制造業協會技術開發服務中心)

    官方網站:www.www.bneary.com

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