基于快速制造的产品定制生产.pdf

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1、·现代设计与先进制造技术·鞠全勇吴钟鸣李晓晖基于快速制造的产品定制生产3l基于快速制造的产品定制生产鞠全勇，吴钟鸣，李晓晖(金陵科技学院机电工程学院，江苏南京211169)摘要：介绍了快速原型制造的发展状况，对快速制造与定制技术进行了分析与研究，详细描述了轮椅坐垫的个性化快速定制生产技术与生产过程，并对快速定制生产进行了总结与展望。关键词：快速原型；定制生产；逆向工程；快速制造中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1672—1616(2010}23—0031—04工业经济时代，大规模生产模式是企业高效运以及材料科学等技术的集成。不同于传统的材料作的通行模式。随

2、着社会生产力的不断发展，商品去除或材料变形方法，它能将已具数学几何模型的日益丰富，企业竞争环境不断改变，推动社会从工设计，迅速、自动地物化为具有一定结构和功能的业经济时代转向一个新的知识经济时代。在新经原型或零件。该技术打破了传统的制造模式，利用济时代，企业的竞争环境发生了巨大改变，客户需离散／堆积的原理，无需任何工、模具，由CAD模型求日益分散化，并呈现出个性化特征，商品生存周直接驱动，快速完成任意复杂形状的原型和零件，期不断缩短。过去的大规模生产模式正在不断失从而提高了生产效率，降低了生产成本，特别是极去竞争力。企业为了生存和发展，必须快速响应客大地缩短了新产品开

3、发的周期。采用并行工程的户的个性化需求，从过去的大规模生产模式向快速快速原型制造过程与一般生产过程的比较，如图1规模定制模式转变。所示。然而，现有的快速原型制造大多是用在批量生1快速原型制造的发展产前，快速建立产品的三维模型，测试设计工程师快速原型制造(RPM)技术自20世纪80年代的设计思想，排除设计缺陷，即还没有成为真实产问世以来，得到了迅速发展，并在工程领域得到广品的直接生产工具。随着快速原型制造技术的发泛应用。RPM是机械工程、计算机技术、数控技术展与进步，该技术将逐步成为一项先进的产品定制图l快速原型制造过程收稿日期：2010—09—17作者简介：鞠全勇(1

4、964)，男，山东龙口人，金陵科技学院教授，博士，主要研究方向为智能制造系统。322010年12月中国制造业信息化第39卷第23期生产工具，由于它的出现，不久的将来许多传统的一些企业通过使用新的管理手段和方式改变生产制造方法将发生根本的改变。汽车4s店可为顾客模式，满足客户订购需求。特别是在制鞋业、移动在店内快速定制各种零配件，或快速生产个性化汽电话生产企业和汽车生产领域。概括来说，已应用车部件、产品。快速制造设备甚至可以像复印中心于汽车领域的定制策略主要有以下3种5。的复印机一样，由顾客自行操纵复制所需配件、物a．核心定制策略：客户直接参与汽车的设计过品E1]。程。

5、由于考虑到制造过程的可行性以及与客户交互的需要，这种定制方法仅适合于少量生产。2快速制造与定制技术分析b．选配定制策略：这种策略主要用于实施大批量生产的汽车制造领域。客户根据企业提供的“菜快速制造(RM)是近些年来在先前的快速原型技术(RP)基础上发展起来的。霍普金森等_2J单”点选汽车组成构件，企业按客户所选装配成车。2006年给快速制造作了如下定义：“在计算机辅助e．形式定制策略：在经销商那改变标准化产品设计(CAD)的基础上，通过自动的堆积制造过程，的形式。如服务内容，保修范围等，满足不同客户构建出能够直接使用的最终产品或部件。”快速制的需求。造是以离散／堆积制

6、造方式，实现三维计算机辅助定制的最终目标应该是建立在核心定制策略基础之上的，完全满足客户需求的生产定制。要达设计数据的再现。制造过程的堆积属性决定了它到此目标，就要求转变批量定制为完全个性化定有别于传统的机械加工切削去除材料的制造过程。制。但是，在现阶段，这种定制方式在技术和条件由于不再需要复杂的机械加工过程，使得快速制造凸显了2个固有优势：一是使用三维CAD数据可还不具备转变大批量生产模式的情况下，尚不现以堆积出任何复杂几何特征的器件；其次，因为这实，仅限于小批量生产和小范围尝试。世界制鞋业巨头阿迪达斯公司，在定制生产上种堆积制造过程不再需要大量的工装夹具，所以就采

7、取的方法，接近于核心定制策略。客户密切参与不需要通过大批量生产来摊薄成本，使得快速制造非常适合于小、中批量生产3。特别是在批量定鞋件的设计过程，即量身打造。但实际上，企业在制生产领域有很大优势。收集完客户数据之后，并没有完全根据定制数据制作适合每个人的个性化的鞋楦，而是将所采数据和2．1批量定制预存的庞大的鞋楦数据库进行比对，选择出最接近帕恩lJ对批量定制给出如下定义：“通过柔性的一个。因此，这种定制生产还是应该归类为选配和快速响应，进行多样化定制。”商品生产的批量定定制。制有别于批量生产，两者对比见表I。表1批量定制与批量生产特性对照表批量生产批量