可生產性設計
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
可生產性設計的視頻教程
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可生產性設計的實例教程
摘要
研究課題
本文提出了將光學器件生產的各個階段，從光學元件的設計，到機械和技術生產階段，再到制造成本的計算，以一個單一的邏輯順序結合起來的思想。這個想法更有吸引力，因為它可以控制整個過程，節省時間和預算，在設計階段就決定最合適的生產方案。這些信息必須是客觀的，與生產的具體類型和數量有關，并且易于在初始設計階段進行驗證和控制。
方法：該方法包括在“交鑰匙”的基礎上結合光學設備創建的所有階段，包括設備光學方案的分析和可視化選項，考慮到機械和技術方面，以及根據產量計算“項目-產品”成本，并提出優化建議。眾所周知，在設計光學元件時，特別是對于接近分辨率衍射極限的圖像質量保證，有幾種可供選擇的電路解決方案：僅包含球面或方案中具有不同數量的光學元件的透鏡的選擇，或具有非球面的透鏡。在設計階段，選擇是困難的。在這種情況下，決定是考慮到鏡頭的生產工藝過程。
主要的結果：進行了最佳透鏡光學方案的選擇。當光學器件方案的設計變體、光學元件的制造公差和生產量已知時，就可以在最早階段對光學器件的制造可能性進行評估。確定了給定器件的各種光學方案的光學元件的制造成本。進行了備選電路解決方案的研究，例如，僅包含球面或方案中具有不同數量光學元件的透鏡變體，或使用非球面。在設計階段，正確的選擇是困難的。在本文的案例中，考慮到透鏡生產的工藝流程，開發了解決方案。為此，一種名為PanDao的新軟件工具被應用于光學系統的早期設計階段，為可生產性、所需的制造技術和預期的生產成本提供了預覽。為了說明PanDao軟件的使用，我們開發了兩種針孔透鏡方案，并與與透鏡孔徑一致的前向輸入瞳孔進行了比較；第一透鏡由三個球面光學元件組成，第二透鏡由四個非球面光學元件組成。
實際的相關性：說明了在光學設計階段對透鏡系統進行可制造性分析的可能性，并在給定產量的條件下確定了光學器件制造的最佳工藝順序。
展開 PanDao通過整合340余種制造工藝類型與加工能力數據，能夠輸出光學元件的生產成本以及計算不同公差對應的成本，精準量化總生產成本。該成本模型可表述為以下公式：
成本=光學器件生產+外殼生產+裝配工具+裝配人工+成品成本
圖1所示的兩種工藝流程的成本（成本X與Y）主要取決于光學元件生產成本，其他成本隨之動態調整，并最終形成產品總成本。可以直觀、輕松地對不同成本項進行定性比較，但總成本要到整個工藝結束后才能進行比較。
為找到成本效益最大化點，我們可以在可生產性空間圖（附圖2）基礎上構建成本曲面模型（如圖3所示）。借助PanDao，可以在機械公差范圍內與目標裝配流程約束下，動態的調整光學公差工作點，從而推導出光學元件的最低可能成本，此為總成本的核心驅動因素。該過程可針對每種裝配流程迭代執行，最終實現總體可生產性工作點的優化（即圖2所示的"最優工作區"）。
圖3.在圖2的可生產性空間圖表基礎上增加成本作為第三維度，直觀展示了當光學元件公差（X軸）與機械公差（Y軸）放寬時成本的下降趨勢；階梯狀下降表征即裝即用（drop-in assembly）裝配工藝的優化效應。基于PanDao的光學系統生產成本評估，可精準定位最優工作區內的成本效益最大化點
結論
綜上所述，研究團隊已初步探索出在光學設計早期階段動態運用PanDao軟件的方法。通過該方法，可以將特定的光學設計的制造成本與公差信息納入設計決策考量中，從而實現成本可控且具備可量產性的光學產品開發。
展開 盡管許多人認為電動汽車（EVs）可以作為一項技術有助于解決環境危機問題，但目前在這些車輛中使用的電池是存在有毒化學物質的，這些電池是有特殊的處理需求的，因此電池本身就存在可持續性問題。
電池的問題推動了康奈爾大學的一項研究，他們通過許多種方法來調查當電動汽車電池壽命結束時產生的廢物相關問題。
康奈爾大學能源系統工程教授Fengqi You領導的團隊利用先進電腦模擬調查電動汽車電池整個生命周期存在的環境和經濟權衡，從生產到使用，再到如何最終回收和再利用。
You教授在新聞發布會中說：“所有廢舊電動汽車電池應該如何處理將是一個巨大的問題。”
You教授提到現在的電動汽車的鋰離子電池是為性能設計的，而不是為了回收或再次利用設計的。這種電池可以維持5到12年的生命周期，直到電池徹底失去為汽車提供動力所需的能量。You說：“現在很少有人討論改善電池設計以實現回收或再利用的環境因素。”
了解權衡
研究人員進行了一次電動汽車電池生命周期的分析，其中考慮了電池材料和技術等多方面選擇，特別是當前經濟因素是如何推動電池制造決策的。
該研究的其中一個方向是通過鈷來試驗，在生產過程中鈷是一種很常見的電池材料。康奈爾大學工程系主任，同時也是該研究的共同領導人Lynden Archer解釋研究團隊在模擬試驗中展示了電動汽車電池中使用正負極之間的權衡。
鈷是通過采礦獲得的，這對環境也會造成破壞。在使用童工和剝削世界上較貧困地區的工人方面，鈷礦開采也存在道德問題。
Archer解釋道，這導致這種材料“通常被認為是‘電氣化’未來所需的低成本電池中不可取的”。
然而，鈷在電動汽車電池方面具有經濟優勢和材料優勢，因為鈷在陰極可以延長電池的使用壽命，增加了再次使用和材料回收的選擇。
展開 好了，截至目前，我們主要說了鈦絲的規格選型和不同廠家生產鈦絲的區分，做好這兩點的選擇和適配，對鈦絲應用的可靠性、穩定性和壽命是第一步，也是至關重要的一步。
如果各位通過這兩個方面，仍無法滿足自己產品的設計條件，我們還需要通過鈦絲機械結構設計去優化和匹配產品的需求，這也是下一章我們將要講的內容，后續我們將會闡述結構設計對產品可靠性的影響，并設計了《驅動鈦絲（SMA）常見10大結構模型》。
結束語
為了讓驅動鈦絲在工業應用中切實落地，我們制作了包括《財哥說鈦絲》、《驅動鈦絲（SMA）的可靠性設計》等系列視頻和文章供大家參考，歡迎大家的關注和交流，請點贊收藏！
鈦絲科技 出 品
作者 財哥說鈦絲
展開 可溶性大豆多糖在食品生產中應用廣泛，可用作增稠劑、乳化劑、被膜劑、抗結劑等。
可溶性大豆多糖具有優越的抗粘結性，可防止面條后米粒之間的相互粘結現象，這是因為可溶性大豆多糖具有很好的成膜性和很強的膠著力，當淀粉分子表面吸附了可溶性大豆多糖分子后，便可形成具有持水能力的較厚的水合層，防止淀粉分子之間的相互粘結，阻隔淀粉顆粒與其浸出物摩擦，抑制黏糊狀物質與淀粉顆粒的粘連，從而顯著的改善食品的特性。
可溶性大豆多糖能夠和淀粉類化合物結合，增加其持水性，并能抑制淀粉分子的重結晶過程，從而抑制淀粉分子的回生，防止淀粉類化合物因失水而老化。
據相關資料顯示，可溶性大豆多糖具有優越的抗粘結性，可防止面條、米飯等在冷卻、冷凍儲藏或過程中，面條與面條或米粒與米粒之間產生的粘結現象，具有良好的分散效果。可溶性大豆多糖能夠粘附在淀粉類化合物如大米、面團、面皮、米粉、米飯的表面形成水合層，增加其持水性，抑制淀粉回生，防止淀粉類化合物因失水而老化，使產品不粘連，不混湯，即使在冷藏時也不被凍裂。
此外，可溶性大豆多糖有很強的膠著力，形成的食用膜的粘結強度優于阿拉伯樹膠。可溶性大豆多糖能作為無色透明水溶性可食用涂膜劑用于食品表面，形成的薄膜在不加任何添加劑時表現出和普魯蘭多糖一樣高的張力抗性。當米粒表面吸附著可溶性大豆多糖分子，形成了具有持水能力的較厚的水合層，防止米粒間的相互粘結，從而顯著的改善食品的特性。同樣，將面類浸漬在可溶性大豆多糖溶液中，或將可溶性大豆多糖溶液噴灑在面上，均可改善面類的粘結性和解離性。
可溶性大豆多糖具有抗粘結性和成膜性能，在速凍食品生產中作用顯著。
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當下，是否該引入仿真驅動設計？
如今，仿真已不再只是產品驗證的工具。從跨國企業到中小型企業（SME），許多組織通過采用仿真驅動設計方法，已收獲顯著效益。不過，仍有部分企業對這種方法持觀望態度，原因各異：有的源于固化的企業文化，有的認為該方法成本高、操作復雜、精度不足，還有的覺得并非必需。
下面我們以具體案例展開分析：設計工程師可能不會對支架進行仿真，背后有哪些原因？而面對這些原因，又該提出哪些值得關注的后續問題
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概要
本文專門介紹使用單點金剛石車床加工自由曲面的主要可制造性參數，解釋了可制造性參數如何與儀器參數相關聯，并展示了如何在 OpticStudio 中檢查和控制這些可制造性參數。此外，還解釋了如何處理其考察區域外的自由曲面的行為。例如，使用塑料自由曲面透鏡（Alvarez透鏡元件）等。
表面參數控制
鏡頭加工中需要進行控制的表面參數將取決于加工方法和設備。加工塑料光學元件最流行和最廣泛使用的方法之一是使用
最近，在PanDao軟件項目中，已經開發出這樣的工具，能夠在設計階段預測可生產性，所需的制造技術和預期的生產成本。
PanDao方法
基于數十年的學術和工業最先進的制造和經驗，開發了一個像軟件工具一樣的專家系統。
O.Resnik1, O.Faehnle2 and Y.Arazi1
1JOYA Team, Ramat Yishai, Israel
2 OST-University of Applied Sciences, Buchs, Switzerland,
本文在光學設計流程的早期階段動態應用PanDao軟件，對整個流程中會對生產制造產生影響的因素進行了評估考量。
簡介
盡管光學設計能夠將光學系統的應用參數
石油化工生產工藝技術復雜，運行條件苛刻，任何一個小的失誤就有可能導致災難性后果；而且石化生產裝置呈大型化和單系列，自動化程度高，某一部位、某一環節發生故障，就會牽一發而動全身。這些都對石化生產設備的可靠性提出了嚴格的要求。
使用仿真APP能夠在石油化工設備研發初期，在虛擬環境中對各部件在不同工況下的性能指標進行直觀展示，從而識別潛在設計缺陷，指導設計優化。
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、鈦鎳記憶合金，它是由Ti（鈦）-Ni（鎳）材料組成，經過多道工序制成的絲，我們簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。
相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅動技術目前已經在航空航天、洲際導彈、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。
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研究背景：
在隔聲領域，高頻噪聲屬于易于隔離的頻段噪聲，使用隔音板或隔音墻便可達到良好的隔聲效果。而低頻噪聲由于具有波長大、穿透性強、傳播距離遠等特點，根據質量作用定律，傳統的隔聲材料需要通過不斷增加材料的重量、體積來提升低頻隔聲效果，一方面顯著增加了隔聲成本，另一方面也占用了大量有效空間，因此，如何在不顯著增加材料重量和體積的前提下提升低頻隔聲效果
仿真可制造性設計 (sDFM) 是一種輔助制造的功能。它為產品設計提供相關的模具分析結果，使設計者可以減少手動驗證每個模擬結果狀態的時間。sDFM 的過程分為三個階段： sDFM Setting、sDFM Viewer 和 sDFM Report。
?sDFM Setting 允許使用者自定義驗證標準格式。驗證標準包括驗證項目、相關設計標準和制造中的關鍵因素。用戶可以設定標準以從提供的信息中查看分析項目
1. sDFM設定 (Simulation DFM Setting)
?右鍵單擊 項目管理員(Project Manager) 并在目錄中選擇 Simulation DFM Setting。
?選擇 Simulation DFM Setting 設定后，開啟 Simulation DFM Setting 模板列，可操作新增/編輯/刪除及匯入/匯出檢驗模板。
