机械工程导论

產品研發
• 產品開發Product development： 利用電腦繪出產品的3D外觀(CAD)、 利用電腦執行產品的工程性質分析(CAE) 利用電腦模擬產品零組件加工可能遭遇的問題 (CAM) 利用電腦模擬產品組裝可能遭遇的問題(CAM) 利用電腦與快速成型模設備(rapid prototyping)產 生產品之雛形
Rapid prototyping 快速成型
•RP 技術快速制造出的模型或樣件可直接用 於新產品設計驗證、功能驗證、外觀驗證、 工程分析、市場訂貨以及企業的決策等， 非常有利於早找錯早修改早優化，從而大 大提高了新產品開發的一次成功率，縮短 了開發周期，降低了研發成本。同時， RP 技術有力地支持了同步工程的實施，可為 制造業企業帶來不可估量的收益。
• CAD最常被認為是使用交互式的電腦繪圖 系統，稱之為CAD系統
• 在CAD系統中，可建立個人或公司的產品、 組件或元件之資料庫
電腦輔助工程分析CAE
• Mass properties analysis 物理性質分析 • Interference checking 零組件之間干擾檢驗 • Tolerance analysis 公差分析1.確定對產品的功能
機械工程概論
謝淑華
製造組師資
• 吳錫侃 材料 • 陳永傳 材料 • 潘永寧 鑄造 • 廖運炫 放電加工 • 范光照 量測 • 楊宏智 切削 • 楊申語 塑膠加工 • 楊燿州 微機電系統 • 蔡曜陽 微加工 • 謝淑華 製造系統
課程內容
• 簡介生產系統 • 產品研發：電腦輔助設計CAD、電腦輔助
工程CAE 、電腦輔助製造CAM • 生產規劃：製程規劃、主生產排程、物料
業務功能
行銷、訂單的製 作與管理、客戶 帳單的處理等
生產系統 的設施
生產規劃
製程規劃、 MPS、MRP、 CRP
生產管制
現場監控、品質管制、倉儲管制
生產系統
兩大部分： 1. 設施 Facilities :工廠factory,設備equipment,
工廠佈置 plant layout 2. 生產輔助系統Manufacturing support
2. 工程藍圖Engineering drawings, 3.材料清單 BOM • 生產規劃: 1.製程規劃Process planning 2.主生 產排程MPS 3.物料需求規劃MRP 4.產能需求 規劃CRP # • 生產管制: 1.現場監控Shop floor control 2. 品質管制Quality control 3.倉儲管制Inventory control#
需求規劃、產能需求規劃 • 生產管制：現場監控、品質管制、倉儲管
制
ห้องสมุดไป่ตู้ 何謂製造？
•加工
Input
•組裝
Output
•物料搬運與儲存
•檢測
配合與控制
原材料
設備 刀具、工具與 夾具
動力、能源
人力
•加工 •組裝 •物料搬運與儲存 •檢測
配合與控制
產品
切削廢料或 過期不適用 的材料或零 件
離散製造系統的基本活動
物料搬運與儲存
5%
On machine
95% Moving and waiting
35% Cutting
70% Positioning loading,
gauging, etc
檢測
• 品質管制的活動 • 檢查Inspection ：加工後是否符合設計標
準和設計規格.(一般指尺寸) • 測量Testing ：加工後是否符合功能規格
(一般只耐壓、耐熱、強度等).
配合與控制
(Coordination and Control)
• 包括管理各加工機的獨立運轉與整個工廠 的運轉協調
生產系統
• 製造一樣產品並不是有機器與原料就行了 • 需要各方面的支援 • 原料、生產設備、人力與智慧結合支援成
為生產系統
生產輔助系統
產品研發
開發新產品 工程設計圖 BOM
• 加工(Processing)：車、銑、刨、磨、沖、 壓、射出等
• 組裝(Assembly)：鉚、鎖、焊接、電弧、 卡鎖等
• 物料搬運與儲存(Material handling and storage)
• 檢測(Inspection & test) • 配合與控制(Coordination and Control)
Rapid prototyping 快速成型
•RP技術是在現代 CAD/CAM 技術、雷射技術、 計算機數控技術、精密伺服驅動技術以及 新材料技術的基礎上整合發展起來的。
Rapid prototyping 快速成型
•RP技術的基本原理是：將計算機內的三維實體模 型進行分層切片得到各層截面的輪廓，計算機據 此訊息控制雷射器（或噴嘴）有選擇性地切割一 層又一層的片狀材料（或固化一層層的液態光敏 樹脂，燒結一層層的粉末材料，或噴射一層層的 熱熔材料或粘合劑等方法）形成一系列具有一個 微小厚度的片狀實體，再採用粘接、聚合、熔結、 銲接或化學反應等手段使其逐層堆積成一體制造 出所設計的三維模型或樣件。
• 建立工程藍圖：索引電腦內所儲存之資料庫，快 速建立工程藍圖
• 建立材料清單Bill of materials：索引電腦內所儲 存之資料庫快速建立材料清單
電腦輔助設計 Computer-aided design
• CAD被定義為在工程設計的過程中，有效 的利用電腦去產生設計圖、修改設計圖、 分析設計或說明設計
與執行力的影響2.決定對產品組裝困難度的影響3. 確定零件尺寸的變異對組件的大小的影響 • Finite element analysis (in stress strain壓力張力, heat transfer, fluid flow etc.)有限元素分析 • Kinematic and dynamic analysis 運動與動態分析 • Discrete-event simulation 離散事件分析
systems
生產輔助系統
• 業務功能: 1.市場Marketing 2.銷售預測Sales forecasting 3.接受訂單Orders entry 4.成本會
計Cost accounting5.客戶帳單Customer
billing • 產品研發: 1.產品開發Product development