組合化基本介紹
組合化是受積木式玩具的啟發而發展起來的,所以也有人稱它為“積木化”和“
模組化”。組合化的特徵是通過統一化的單元組合為物體,這個物體又能重新拆裝,組成新
結構的物體,而統一化單元則可以多次重複利用。 建築用
磚,從“組合化”角度來看是最原始的組合件,活字印刷術是組合化的典型創造。
文字和
數字符號也是表達語言和數量的組合單元。音樂中樂譜是選擇最佳音響的組合式系統等等。可見組合化很早就已經被人們用來做為生產建設和生活交往的科學手段。
組合化理論基礎
組合化是建立在系統的分解與組合的理論基礎上。把一個具有某種功能的產品看做是一個系統,這個系統又是可以分解的,可以分解為若干功能單元。由於某些功能單元,不僅具備特定的功能,而且與其它系統的某些功能單元可以通用,互換,於是這類功能單元,便可分離出來,以標準單元或通用單元的形式獨立存在,這就是分解。為了滿足一定的要求,把若干個事先準備的標準單元,通用單元和個別的專用單元按照新系統的要求有機地結合起來,組成一個具有新功能的新系統,這就是組合。組合化的過程,既包括分解也包括組合,是分解與組合的統一。
組合化又是建立則統一化成果多次重複利用的基礎上。組合化的優越性和它的效益均取決於組合單元或零部件來構成物品的一種標準化形式。通過改變這些單元的聯接方法和空間組合,使之適用於各種變化了的條件和要求,創造出具有新功能的物品。
主要內容
無論在
產品設計,
生產過程中以及產品的使用過程中都可以運用組合化的方法。但組合化的內容,主要的是特殊和設計標準單元和通用單元,這些單元又可稱做“組合元”。
確定組合元的程式,大體是:先確定其套用範圍,然後劃分組合元,編排組合型譜(由一定數量的組合元組成產品的各種可能形式),檢驗組合元是否能完成各種預定的組合,最後設計組合元件並制訂相應的標準。除確定必要的結構型式和尺寸規格系列化,拼接配合的統一化和組合單元的互換性是組合化的關鍵。
此外,就是預先製造並儲存一定數量的標準組合元,根據需要組裝成不同用途的物品。 例如,機械加工過程中使用的夾具,常常具有比較複雜的結構,可以看做是具有某種功能的系統,但這類系統不管它如何複雜,都是可以分解的,都是由具備某些特定功能的零部件所組成的,整個系統的功能經過分解,不外是對工件起支承、定位、導向、壓縮等作用。由此,便可將夾具的元件劃分為基礎件、支承件、
定位件、
導向件、壓緊件、緊固加等類型,每一類元件根據其作用和使用範圍,又可設計成幾種結構型式,每種結構型式的元件又可形成不同的尺寸規格系列,並按一定的編號原則編號。這些統一化的夾具單元成批製造,分類保存,反覆使用。
產品設計
組合化在產品設計上的套用主要是組合設計系統,組合設計系統是在設計新產品或新零件時,不是將其全部組成部分和零件都重新設計,而是根據功能要求,儘量從貯存的標準件、通用件和其它可繼承的結構和功能單元中選擇。即使重新設計的零件,也要儘量選用標準的結構要素,實現原有技術和新技術的反覆組合,擴大標準化成果的重複作用。這是一種把組合化的原則運用於產品設計,能夠適應
市場競爭,經濟地生產各種類型產品的新型設計系統。
基本作用
1)依據對功能結構的分解而確定的單元能以較少的種類和規格組合成較多的製品,它能有效的控制
零部件(功能單元或結構單元)的多樣化,從而取得生產的經濟性。
2)組合化開創了適應多種組裝條件的可能性,從而為實現既滿足多種要求又儘量少增加新的產品型號這樣理想的生產方式奠定了基礎。
3)按系列化原則設計的單元以及單元的分類系統為實行成組加工打下基礎,批量較大的標準單元還可組織專業化集中生產。
4)由於通過組合化能更充分地滿足消費者的要求,用戶能及時地更換老產品(如
設備更新),同樣會給消費者帶來經濟效益。
5)在基礎件(單元)統一化,通用化的條件下,對產品的結構和性能採用組合設計,可以實現多品種小批量,產品性能多變的生產方式,既滿足市場需要,又保證零部件結構相對穩定,保持一定的生產批量,不降低生產專業化水平。這就為那些單一品種大批量生產的企業向多品種小批量生產的轉變,找到了一條出路。
6)運用組合設計系統,還可改變過去那種產品投產後再強行統一化的傳統作法,有可能引起標準化的方法和形式發生深刻變化。