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課程來源:MIT
     

2.875 2002秋季課程:在產品發展中機械組裝與其所扮演的角色(Mechanical Assembly and Its Role in Product Development, Fall 2002)

翻譯:周密
編輯:朱學恆 陳盈  

Drawing defining geometric terms used to describe peg-hole mates.
用於描述插銷與孔配合的幾何描述。(圖片由Daniel E. Whitney教授提供,第三課:“剛性零件配合”。)
Geometry definitions used to describe peg-hole mates. (Courtesy of Prof. Daniel E. Whitney, Lecture 3: "Rigid Part Mating".)

課程重點

關於零件的設計和製造,已經有過許多著作,但令人驚訝的是幾乎沒有什麼資訊是關於這些零件該如何組成一個產品以實現某種功能。這門課程解決以下問題:什麼是合適和有計劃的組裝?如果我們看到這樣一個組裝,該如何分辨?為學生訂的具體目標包括:

While much is written about the design and manufacture of individual parts, there is surprisingly little information about how those parts go together into a product that actually does something. This course addresses the following question: What is a competently designed assembly, and how would we know one if we saw one? Specific objectives for students include: 瞭解分析組裝問題的系統化方法
Understand a systematic approach to analyzing assembly problems. 瞭解組裝影響產品發展及製造的多個途徑
Appreciate the many ways assembly influences product development and manufacturing. 瞭解一套完整的步驟,包括工藝、系統工程及經濟分析
See a complete approach that includes technology, systems engineering, and economic analysis. 對於什麼是技術可行性有一個感性的認識
Get a feeling for what is technologically feasible. 在一個長達一個學期的工程中實踐系統化方法
Practice the systematic process on a semester-long project of your own.

課堂作業和課後作業包括對實際組裝的分析,部件配合的機械結構,以及一個貫穿整個學期的工程,還包括案例學習和當前的研究。

Class exercises and homework include analyses of real assemblies, the mechanics of part mating, and a semester long project. Case studies and current research are included.

課程描述

本課程提供了 機械組裝中的一種系統的設計和組裝方法,這種方法適合工程專業人員,還有機械、製造和工業工程專業的研究生。此方法介紹了關於組裝的機械和經濟模型及組裝 自動化,分為兩個級別。“小範圍組裝”包括零件配合的基本工程模型,以及對遙軸順應性裝置的解釋。“大範圍組裝”是從組裝的系統觀點來看的,包括產品體系 結構的觀點、基於特徵的設計、組裝的電腦模型、機械約束的分析、組裝順序分析、公差、,組裝及JIT方法的系統等級設計,還有組裝自動化經濟學。

The course presents a systematic approach to design and assembly of mechanical assemblies, which should be of interest to engineering professionals, as well as post-baccalaureate students of mechanical, manufacturing and industrial engineering. It introduces mechanical and economic models of assemblies and assembly automation at two levels. "Assembly in the small" includes basic engineering models of part mating, and an explanation of the Remote Center Compliance. "Assembly in the large" takes a system view of assembly, including the notion of product architecture, feature-based design, and computer models of assemblies, analysis of mechanical constraint, assembly sequence analysis, tolerances, system-level design for assembly and JIT methods, and economics of assembly automation.

師資

講師:
Daniel E. Whitney 教授

上課時數

每週2節
每節1.5小時

程度
研究所
回應
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聲明
麻省理工學院開放式課程認可 開放式課程計畫(OOPS)的翻譯計畫,開放式課程計畫(OOPS)乃是運用其獨立團隊、獨立資源、獨立流程進行翻譯計畫之團隊。

所有麻省理工學院開放式課程之材料皆以麻省理工學院開放式課程創作共享授權發佈,所有之翻譯資料皆由開放式課程計畫(OOPS)所提供,並由其負翻譯品質之責任。

此 處麻省理工學院開放式課程之資料乃由 開放式課程計畫(OOPS) 譯為正體中文。麻省理工學院開放式課程在此聲明,不論是否遭遇或發現相關議題,麻省理工學院開放式課程、麻省理工學院教師、麻省理工學院校方並不對翻譯正 確度及完整性作保證。上述單位並對翻譯後之資料不作明示或默許對任一特定目的之適合性之保證、非侵權之保證、或永不出錯之保證。麻省理工學院校方、麻省理 工學院開放式課程對翻譯上之不正確不負任何責任。由翻譯所引發任何關於此等資料之不正確或其他瑕疵,皆由開放式課程計畫(OOPS)負全責,而非麻省理工 學院開放式課程之責。

原文聲明

 

 

本大綱提供了課程的目標、結構、指導和規則。規則用以引導學生進入課程。

 

 

 

課程結構

課堂講授和討論 在下次上課之前完成史隆(sloan)空間上需要閱讀的內容 在學期中要按階段完成一個專題 課後作業
- 6個專題報告~每2週一個
- 4個問題集 期中和期末的專題口頭報告 無測驗或期末考試

評分規則:課後作業占1/3,專題報告占1/3,期中和期末口頭報告占1/3

本門課程的學習目標

瞭解分析組裝問題的系統化方法 瞭解組裝影響產品發展及製造的多個途徑 瞭解一個完整的方法,包括工藝、系統工程及經濟分析 對於什麼是技術可行性有一個感性的認識 在一學期的時間裏在自己的一個工程中實踐系統化方法
The syllabus presents the objectives, structure, guidelines, and policies for the course. The policies are intended to guide students enrolled in the course.

 

 

 

Course Mechanics

Class lectures and discussions Readings on SLOANSPACE to be read before next class A project to be done in phases during the term Homework
- 6 project reports ~ 2 weeks apart
- 4 problem sets A mid-term and a final project presentation No quizzes or final exam

Grade formula: 1/3 on homework, 1/3 on project reports, 1/3 on midterm and final presentation

Goals of this Course

Understand a systematic approach to analyzing assembly problems. Appreciate the many ways assembly influences product development and manufacturing. See a complete approach that includes technology, systems engineering, and economic analysis. Get a feeling for what is technologically feasible. Practice the systematic process on a semester-long project of your own.

 

教學時程展示了該課程的主題、課時及相關閱讀的計畫安排。
The calendar shows the schedule of topics, lectures, and readings for the course.

 

 

 

                週       第一節課       第二節課     專題報告及課後作業              
             
  1       註冊日
Registration Day
      緒論、背景、內容、歷史2個視頻 (PDF)
Class 1: Introduction, Logistics, Context, History 2 videos (PDF)
    史隆空間上教學大綱的檔案夾中有可用資料的細節
Details of deliverables are in Sloan Space Detailed Syllabus Folder
             
             
  2       小範圍組裝:分步過程中組裝動作和力 DFA視頻 (PDF)
Class 2: Assembly in the Small - Step-by-step process -Assembly Motions and Forces DFA video (PDF)
      小範圍組裝:剛性零件配合理論與RCC (PDF)
Class 3: Assembly in the Small -Rigid part mating theory & RCC (PDF)
    繳交學生專題描述
Class3: Student project descriptions due
             
             
  3       關鍵特性 (PDF)
Class 4: Key Characteristics (PDF)
      組裝的數學模型,組裝的基於特徵建模 (PDF)
Class 5: Mathematical models of assemblies, Feature-based modeling of assemblies (PDF)
    繳交剛性零件配合的問題集
Class 5: Problem set on rigid part mating due
             
             
  4       無課程安排
No Class
      組裝中的約束條件-1 (PDF)
Class 6: Constraint in Assembly-1 (PDF)
    繳交第一個專題報告:
完整描述產品
Class 6: First project report due:
Completely describe the product
             
             
  5       組裝中的約束條件-2 (PDF)
Class 7: Constraint in Assembly-2 (PDF)
      組裝中的變化組合-1 (PDF)
Class 8: Variation buildup in assemblies-1 (PDF)
    繳交4x4矩陣的問題集
Class 8: Problem set on 4x4 matrices due
             
             
  6       組裝中的變化組合-2(要求的2節課,包括一個小時的課外作業) (PDF)
Class 9: Variation buildup in assemblies-2 (required 2 sessions including an hour on homework) (PDF)
      組裝順序的分析、演算法及軟體 (PDF)
Class 10: Assembly sequence analysis, algorithms, and software (PDF)
     
             
             
  7               Datum 流程鏈-1 (PDF)
Class 11: The Datum Flow Chain-1 (PDF)
    繳交公差與約束的問題集
Class 11: Problem set on tolerances and constraint due
             
             
  8       Datum 流程鏈-2(PDF)
Class 12: The Datum Flow Chain-2(PDF)
      更多Datum 流程鏈(DFC)的內容 (PDF)
Class 13: more DFC (PDF)
    繳交DFC的問題集
Class 13: Problem set on DFCs due
             
             
  9       大範圍組裝:基本要點、經濟學、分步過程 (PDF)
Class 14: Assembly in the Large - basic issues, economics, step-by-step process (PDF)
      產品體系結構、適應性 (PDF)
Class 15: Product Architecture, flexibility (PDF)
    繳交第二個專題報告:你產品的DFC分析
Class 15: Second project report due: DFC analysis of your product
             
             
  10       組裝設計 (PDF)
Class 16: Design for Assembly (PDF)
      組裝系統設計 (PDF)
Class17: Assembly System Design (PDF)
     
             
             
  11       無課程安排
No Class
      學生專題的期中口頭報告,涵蓋前三次報告
Class 18: Mid-term presentation of student projects covering first three reports
    繳交第三個專題報告:
設計描述沒一個組裝步驟和DFA
Class 18: Third project report due:
Choreograph each assembly step & DFA
             
             
  12       大範圍組裝:工作站設計事項 (PDF)
Class 19: Assembly in the large: Workstation design issues (PDF)
      AITL系統設計事項:組裝線和設備的種類、產量、迴圈次數 (PDF)
Class 20: AITL System Design Issues: Kinds of assembly lines and equipment, production volume, cycle times (PDF)
    繳交第四個專題報告:
設計一個工作站
Class 20: Fourth project report due:
Design a workstation
             
  13       組裝系統設計軟體及離散事件仿真 (PDF)
Class 21: Assembly System Design Software and Discrete Event Simulation (PDF)
      組裝系統的經濟分析 (PDF)
Class 22: Economic analysis of assembly systems (PDF)
    繳交第五個專題報告:
製作一個樓層規劃
Class 22: Fifth project report due:
Create a floor layout
             
             
  14       學生展示和演講
Class 23: Show 'n Tell by Students
      767機翼案例學習 (PDF)
Class 24: 767 Wing Case Study (PDF)
    繳交第六個專題報告:
規劃的經濟分析和離散事件模擬
Class 24: Sixth project report due:
Economic analysis of this layout and Discrete event simulation
             
             
  15       學生專題口頭報告
Class 25: Student project presentations
      學生專題報告
Student project presentations
     
             


 

授課講師已經製作了詳細的幻燈片來引導學生領會每次課的要點
The instructor has created detailed slides to take students through each point of each class session.

 

 

 

        課       課程單元      
     
  1       序論、背景、內容、歷史  2個視頻 (PDF)
Introduction, logistics, context, history 2 videos (PDF)
     
     
  2       小範圍組裝:分步過程中組裝動作和力 DFA視頻 (PDF)
Assembly in the small-step-by-step process-Assembly Motions and Forces DFA video (PDF)
     
     
  3       小範圍組裝:剛性零件配合理論與RCC (PDF)
Assembly in the Small -Rigid part mating theory & RCC (PDF)
     
     
  4       關鍵特性 (PDF)
Key Characteristics (PDF)
     
     
  5       組裝的數學模型、組裝的基於特徵建模 (PDF)
Mathematical models of assemblies, feature-based modeling of assemblies (PDF)
     
     
  6       組裝中的約束條件-1 (PDF)
Constraint in Assembly-1 (PDF)
     
     
  7       組裝中的約束條件-2 (PDF)
Constraint in Assembly-2 (PDF)
     
     
  8       組裝中的變化組合-1 (PDF)
Variation buildup in assemblies-1 (PDF)
     
     
  9       組裝中的變化組合-2(需要2節課,包括1小時課後作業) (PDF)
Variation buildup in assemblies-2 (required 2 sessions including an hour on homework) (PDF)
     
     
  10       組裝順序的分析、演算法及軟體 (PDF)
Assembly sequence analysis, algorithms, and software (PDF)
     
     
  11       Datum 流程鏈-1 (PDF)
The Datum Flow Chain-1 (PDF)
     
     
  12       Datum 流程鏈-2 (PDF)
The Datum Flow Chain-2 (PDF)
     
     
  13       更多Datum 流程鏈的內容 (PDF)
More DFC (PDF)
     
     
  14       大範圍組裝:基本要點、經濟學、分步過程 (PDF)
Assembly in the Large - basic issues, economics, step-by-step process (PDF)
     
     
  15       產品體系結構、適應性 (PDF)
Product Architecture, flexibility (PDF)
     
     
  16       組裝設計 (PDF)
Design for Assembly (PDF)
     
     
  17       組裝系統設計 (PDF)
Assembly System Design (PDF)
     
     
  18       學生專題的期中口頭報告,涵蓋前三個報告
Mid-term presentation of student projects covering first three reports.
     
     
  19       大範圍組裝:工作站設計要點 (PDF)
Assembly in the large: Workstation design issues (PDF)
     
     
  20       AITL系統設計要點:組裝線和設備的種類、產量、迴圈次數 (PDF)
AITL System Design Issues: kinds of assembly lines and equipment, production volume, cycle times (PDF)
     
     
  21       組裝系統設計軟體及離散事件類比 (PDF)
Assembly System Design Software and Discrete Event Simulation (PDF)
     
     
  22       組裝經濟分析系統 (PDF)
Economic analysis of assembly systems (PDF)
     
     
  23       學生的展示和演講
Show 'n Tell by Students
     
     
  24       767機翼案例學習 (PDF)
767 Wing Case Study (PDF)
     
     
  25       學生專題口頭報告
Student Project Presentations


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在學期中要按階段完成一個專題,最後寫一個專題報告,占課程成績的1/3。
A project will be done in phases through the term, culminating in a project report that accounts for 1/3rd of the course grade.

 

 

 

專題指導 (PDF)
Project Guidelines (PDF)

 

 

 

 


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