臺灣博碩士論文加值系統

工具機設計程序系統之研究
研究生：張建斐 指導教授：高有成 博士
私立朝陽科技大學工業工程與管理研究所
摘 要
本研究是以建立工具機設計程序系統為主要目的。因為工具機設計屬高度知識性之工作，不具有重複性及可標準化之特色，因此建立設計程序系統模式架構，乃是困難的研究題目之一。本研究以設計程序複雜的立式綜合切削加工機設計程序為研究案例，並以初步設計階段為範圍，發展工具機設計程序系統模式架構，以提供工具機產業之設計程序規劃參考模式。
本研究的重點是建立一套設計程序層級化架構，將龐大的工具機設計程序，採由上往下（Top-down）的層級化手法，將設計程序劃分為整體設計、功能結構系統設計、次系統設計、元件設計、特性及規格計算等五個層級。這個模式架構對IDEF0 model建構者，提供了設計程序系統之分層原則與定義，以及設計程序分解展開的邏輯架構。本論文將探討工具機設計程序層級化架構，配合IDEF0 model整合設計活動與設計因素，建立設計程序系統的方法架構，並且以高鋒公司立式綜合切削加工機開發專案，實例驗證本研究之成效。
關鍵字：精密機械設計（Precision machine design）、
IDEF0 models、system modeling、設計程序規劃。

The Purpose of this study is to develop a hierachical framework for modeling machine tool design process. Because the design is a highly knowledge-based work, featured by its un-repetitiveness and that of no standardization, building a framework or modeling a design process is one of herculean tasks. The case taken here focuses on the complicated process of designing a machining center. The studying scope is limited at preliminary design stage. This is to develop a system model for machine tool design process, which can be provided to the industry as a planning reference model for their design process.
The core is how to build up a model, a framework of hierarchy, drill down the vast design process by a top-down approach, disaggregate the framework by levels-integration, function and mechanism, sub-system, component and parts, features and specification setting-five design levels all told. The framework provide IDEF0 model users not only with the principles and definition of the hierarchy but also a logic for the decomposition of a design process.
This writing is to illuminate what is the hierarchy of machine tool design process, how to integrate IDEF0 model with design activities and design factors, and how to build a system model for design process. The content of the study has been tried out and verified at KAFO Machinery Corporation, in the project of vertical machine center.
Keywords：Precision machine design, IDEF0 models, system modeling.

目 錄
第一章 緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1-1 研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1-2 研究動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3
1-3 研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5
1-4 研究對象範圍．．．．．．．．．．．．．．．．． 6
1-5 研究方法及進行步驟．．．．．．．．．．．．．． 7
第二章 文獻探討 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 11
2-1 設計的意義．．．．．．．．．．．．．．．．．． 11
2-2 設計的問題本質．．．．．．．．．．．．．．．． 14
2-3 設計程序架構．．．．．．．．．．．．．．．．． 15
2-4 設計程序分解．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
2-5 IDEF0 功能模式化技術探討．．．．．．．．．．． 22
第三章 現行工具機產業設計程序探討．．．．．．．．．． 28
3-1 立式綜合切削加工機結構分析．．．．．．．．．． 28
3-2 設計程序分析．．．．．．．．．．．．．．．．． 31
3-3 現行工具機產業設計程序分析．．．．．．．．．． 36
第四章 工具機設計程序規劃架構．．．．．．．．．．．． 39
4-1 製造系統層級化參考架構研究．．．．．．．．．． 40
4-2 工具機設計程序層級化模式架構．．．．．．．．． 44
第五章 工具機設計活動模式建構．．．．．．．．．．．． 59
5-1 IDEF0 圖型與程序分解方法．．．．．．．．．．． 59
5-2 IDEF0 建構設計程序之活動垂直分析．．．．．．． 62
5-3 IDEF0 建構設計程序之活動水平分析．．．．．．． 70
5-4 工具機設計程序系統構建步驟．．．．．．．．．． 74
第六章 工具機設計實例應用．．．．．．．．．．．．．． 78
6-1 專案背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78
6-2 設計活動表（Bill of Activity）規劃．．．．．．．． 82
6-3 設計因素規劃 ．．．．．．．．．．．．．．．．． 99
6-4 IDEF0 model 構建工具機設計程序系統 ．．．．．103
第七章 結論與建議 ．．．．．．．．．．．．．．．．．114
7-1 研究貢獻 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．114
7-2 後續研究之建議 ．．．．．．．．．．．．．．．115
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．

參考文獻
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