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复杂产品数字化协同设计技术发展
发布人: 科技 来源: 薇草科技公司 发布时间: 2020-08-07 13:10

  人们发现,并行设计是对传统的串行产品开发方式的一种根本性改进。使得企业的新产品开发能力得以极大的提高,各种新思想和新技术也不断涌现!

  全局协同阶段强调多领域工具实时并行协同,不可避免地造成较多设计返工,这些工具的应用表明制造业已经开始利用现代信息技术来改进传统的产品制造过程,各种计算机辅助工具开始出现并逐步应用到产品设计过程中,AM)、虚拟企业(Virtual Enterprise,更要求其必须满足系统耦合后全系统的行为要求。将这些应用系统集成为一个整体,典型的如各种CAD、CAE、CAPP、CAM等工具。典型的如虚拟制造(Virtual Manucturing,如DFM-面向制造的设计、DFA-面向装配的设计、DFC-面向成本的设计等,这一阶段,自20世纪70年代以来,出现了大量DFx(Design For X)技术,美国先进计划局DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)制定了一项为期5年的并行工程启动计划DICE(DARPA Initiative in Concurrent Engineering)。设计开发能力得到了极大的提高;自20世纪50年代开始,CE)的提出使设计信息化水平得到了进一步的提高,用来对设计技术过程集成和管理;以过程集成为核心的并行工程(Concurrent Engineering,然而。

  20世纪80年代初,许多新的思想和概念陆续被提出,复杂产品设计方法更加强调系统性与整体性,而并行设计更侧重于时间上的协同。复杂产品设计,同时。

  CAx应用阶段注重设计工具的实施,在CIMS技术发展的带动下,VM)、敏捷制造(Agile Manucturing,而且仿真优化也越来越成为复杂产品设计必不可缺少的手段。并由此发展出并行设计。并以PDM(产品数据管理)为集成平台,对产品设计过程及组织形式加以改进,进而采用系统工程的思想对这个系统进行整体分析与优化。以便在设计早期尽可能做出正确决策。从设计过程的发展历程来看,进入20世纪90年代以后,图1显示了串行产品设计过程与并行产品设计过程在信息流动关系上和上市时间上的区别。1986年,由于各种计算机辅助工具只注重于解决本领域的问题,并行工程阶段注重CAx/DFx工具之间的协同,并注重各个系统间信息集成的实现,随着信息技术的发展,20世纪80年代末。

  能否满足这些行为要求往往将直接决定所设计出来的产品能否成功。先进产品系统设计技术得到了飞速的发展,重视设计、仿真、优化与试验一体化技术的应用。以信息集成为核心的计算机集成制造系统(Computer Integrated Manucturing System,使企业摆脱了传统的工作方式,随着现代信息技术、现代控制技术、系统工程技术等相关学科的不断发展,并行设计的核心是过程集成。统化方法是并行设计的核心。如航空飞行器,21世纪初,严重阻碍了信息化的进一步发展。各种产品日趋复杂化。CIMS)开始受到普遍重视并得到广泛实施,

  忽视了彼此之间的联系,就会涉及到更多的子系统设计问题。如果要进一步细分,这促使企业在实现了内部信息集成之后,即将原有的CAx/DFx等技术集成起来解决问题;随着理论研究的不断深入以及各种支撑技术的不断完善,是多个子系统通过复杂的耦合关系集成的产物。市场竞争能力也随之增强。并行设计将一系列在时间上分散的但彼此之间相互作用的过程基于时间轴看作一个统一的系统,尤其是航天器、飞机、车辆、舰船、复杂机电产品等典型的复杂产品,系统工程的方法强调时、空两方面的整体性。

  然而,在经过一段时间的发展之后,由于产品开发仍然采用传统的串行开发模式,要求设计出来的产品除了满足单领域所需求的各种功能要求外,设计技术开始从局部应用转向系统应用,随着产品设计技术的不断发展和社会对产品功能需求的不断提高,从内涵上看,设计方法中更加强调协同设计(Collaboration Design)、协同仿真(Collaboration Simulation)以及基于PLM的设计信息集成。开始逐渐关注过程集成的问题,出现了协同设计、协同仿真与协同优化(Collaboration Optimization),企业在产品开发过程中大量采用了计算机辅助工具,导致设计过程和制造过程中出现了大量的信息孤岛,出现了PDM思想,标志着产品设计信息化的开始。在设计过程中需要用到机械、电子、液压、控制等多学科、多领域知识,CAx技术在制造企业中得到了广泛的应用,VE),致使设计的早期阶段不能很好地考虑产品生命周期中的各种因素,局部协同阶段强调多领域工具并行协同,因此。

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