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研究生:孫之遨
研究生(外文):Steve Sun
論文名稱:3DCAD於產品設計模組化應用
論文名稱(外文):Application of 3D CAD on modularity for product design
指導教授:葉忠葉忠引用關係
指導教授(外文):Chung Yeh
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:工業工程與系統管理學研究所
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:3D CAD模組化新產品開發虛擬原型技術
外文關鍵詞:New productvirtual prototype technology3D CADModularization
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現今企業產品開發過程中,大都使用CAD來從事產品外形設計、機構設計及模具開發等工作,如何透過3D CAD在虛擬環境下達到產品設計模組化,並透過虛擬組裝產生完整組立的產品模型,使新產品的設計開發效率得以提升,是企業所追尋的目標。
本研究首先先建構一套產品模組化設計流程,再應用3D CAD在模組化設計策略下,完成所想要的產品設計,本研究期望達成下列之目的:
一、建構一套產品模組化設計流程,應用3D CAD在模組化設計策略下,完成模組化設計,並透過腦模擬的方式呈現模組多樣化之設計,以做為企業在導入產品模組化設計的參考。
二、使用2D CAD為設計平臺之企業,能參考本研究所提出之方法,轉換成3D CAD設計平臺,並導入模組化產品設計,以達到模組化設計之效益。
透過本研究所提出的模組化設計流程,在3D CAD虛擬原型技術下,完成不同模組搭配產生多樣的產品模型,確實達成強化產品設計開發效益的目的,作為產品設計及研發者在產品實體開發可導入的方式以達到大量客製化的目標。

關鍵字:模組化、3D CAD、虛擬原型技術、新產品開發
CAD used to configure its form, fit and function design in current new product development (NPD) process in order to expedite NPD process efficiently and hook up for its configuration entity to do product modularization design through virtual environment to the target of business pursuance.
This study constructs a design process of product modularization at first followed by the strategy of modularization design by implementing 3D CAD to the goal of product design, the expectations of this paper is attempted to the purposes as follows,
1.Process construction of product modularization under modularization strategy proceeding NPD by computer simulation helps to result in product variations of modularization for enterprises’ references.
2.To offer the implementation for certain enterprises which equipped with the 2D CAD design platform that will transfer to 3D CAD design platform to attain the benefits of modularization.
3D CAD virtual technology will be introduced in modularization process in this NPD study which collocated with different modules to produce various products that can really make virtual product more reality and enhance the advantage of R&D in NPD phase to attain the goal of mass customization.

Keywords: Modularization, 3D CAD, Virtual prototype technology, New product development (NPD).
誌謝 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究方法 3
1.4 研究範圍與限制 4
1.4.1 研究範圍 4
1.4.2 研究限制 5
1.5 論文架構 5
第二章 文獻探討 6
2.1 模組化設計 6
2.1.1 模組化定義 6
2.1.2 模組化方法 7
2.1.3 模組化效益及應用 15
2.2 3D CAD應用 18
2.2.1 3D CAD在產品開發之應用 18
2.2.2 導入3D CAD之評估 19
第三章 模組化方法 21
3.1 模組化設計導入階段 21
3.2 模組化設計原則 24
3.2.1 模組單一功能化 24
3.2.2 標準化 25
3.2.3 規格化 26
3.2.4 機構式界面電子化 26
3.2.5 界面可拆解化 28
3.3 產品模組化流程 28
3.3.1 定義產品架構 29
3.3.2 產品模組化 30
3.3.3 繪製3D模型 31
3.3.4 虛擬組裝產生完整產品模型 31
3.3.5 電腦模擬模組搭配變換 32
第四章 3D CAD 系統實例驗證 33
4.1 產品設計需求 34
4.2 定義產品架構圖 34
4.3 產品模組化規劃 35
4.4 產生3D模型 40
4.5 電腦模擬模組搭配 46
第五章 結論與建議 47
5.1 結論 47
5.2 建議 48
參考文獻 48
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