并行工程的应用技术研究

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1、并行工程的应用技术研究

2、第11.1CAX技术计算机辅助工程(CAX)技术随着计算机技术的发展，形成了一批先进的CAX例如，计算机辅助设计CAD、分析CAE、制造CAM、工艺分析LAPP等及其集成技术，成为顺利实施并行工程的非常重要的工具。并行工程中CAX之间的交互是动态的、随机的、双向的，这种集成式的互动要比中一的CAX应用更频繁、更复杂。另外，在产品设计阶段，尚未获取全部详细信急，因此，并行工程中CAX系统具有模糊的逻辑推理功能，能从不完整的信息来确定设计的可行性。1.2DFX技术而向产品生命周期(DFX)的设计技术是设计方法论和设计

3、支持技术的重要研究内容之一是产品开发的有效方法和技术。DFX是一种设计方法论，本身不直接产生设计方案，而是设计评价分析方法，为设计提供依据。其主要内涵是要求在设计过程中尽旱考虑后续阶段，如装配加工、测试、性能方而对设计施加的设计约束，以期做到产品生产一次成功。DFX方法不仅用于改进产品本身，而且用于改进产品的相关过程，强调产品设计和过程设计的同时进行，而不是像以往，当产品设计完毕再进行过程设计。DFX技术可以分成两类：一类是而向产品生命周期某环节的设计，例如，而向加工、而向装配、而向检验、而向服务的设计DFM，DFA，DFI，DFS等。

4、另一类为而向产品性能因素的设计，例如，而向质量、而向成本、而向时间、而向环境、而向可靠性的设计DFQ，DFC、DFT、DFE、DFR等。在应用DFX技术前，应该根据存在的问题和制定的目标，选择适当DFX工具。当需要应用几种DFX技术解决问题时，必须确定各种技术的优先应用次序。1.3PDM技术产品数据管理(PDM)技术是产品数据共享与过程管理技术，是并行工程的基础平台。PDM的目的是对并行工程中的共享数据进行统一的规范管理，保证全局数据的一致性，提供统一的数据库和友好界而，使多功能小组能在一个统一的环境下工作。PDM将所有与产品有关的信急

5、和过程集成于一体，从概念设计、计算分析、详细设计、工艺流程设计、制造、销售、维修直至产品报废的整个生命周期相关的数据，子以定义、组织和管理，使产品数据在整个产品生命周期内保持一致、最新、共享及安全。从产品数据管理的对象来看，主要分为两类：一类是产品的定义信息，另一类是产品结构、开发过程等相关的管理信息。目前，产品数据交换标准PDES/STEP和利用PDM进行产品设计过程管理，己被学术界和产业界接受，成为发展新一代企业自动化的基础，对企业建立并行工程的环境是十分重要的。除了上述关键技术之外，还有并行工程实施过程的建模、仿真与系统综合协调技

6、术。计算机辅助仿真分析技术包括计算机图形技术、产品数字模型生成技术、快速原型技术、多媒体技术等各种分析手段。对于一个复杂产品设计系统，还要构造协同工作环境，进行组织重构和过程重组，使系统具有协调功能，能跟踪设计过程和管理工作流程，对发生的冲突进行检测与仲裁，从而保证并行工程的总目标实现。2、基于并行工程的产品开发过程并行工程实施的困难往往影响其效果的充分发挥。本文结合机械产品设计特点，对并行工程的实施和应用进行以下重点研究。并行工程的实施需要从调整企业组织结构和建立产品并行设计体系两方而着手。产品并行设计作为并行工程的重要环节，决定着并

7、行工程实施的成败。产品并行设计必须打破传统的串行设计模式，实现设计者、设计方法、设计工具、设计信息的有效集成及设计过程的高度并行。集成的关键在于各种设计信息能在设计的不同阶段之间进行有效的交流和协调，这里的信息，不但包括设计图样和设计说明，而且包括设计意图、设计原理、评价决策思想等。集成的结果应表现为设计过程的并行操作。2.1产品并行设计体系框架基于并行工程思想，设计以产品全生命周期为基准，可建立产品并行设计体系框架如图1所示。图1产品并行设计体系框架1)每一设计活动在前一环节完成之前就开始进行，尽管这时所得到的信急并不完备，但山于各设

8、计工作的每一最新结果做到及时发布，相互之间的信息，传输和使用是动态连续的，设计在全过程中逐步完善。2)将上、下游的设计要求作为本设计工作的约束条件，进行目标优化设计和相应评价。3)引入反馈流，把设计中的单向通道改为嵌套循环，各设计结果及时反馈给上游进行设计评价和修改，避免到产品开发后期才发现问题而再返工。4)应用过程管理软件对产品开发过程进行信急化管理，加快信急在设计部门和其他环节之间的流动，提高设计的质量和效率，缩短产品开发周期。2.2设计过程并行重组1)设计流程重组运用并行工程原理，对产品开发流程进行重组。建立机床产品的开发过程的设

9、计流程模型如图2所示，在这种模型中，设计知识库包含机床产品分析、工艺分析以及两者之间的并行关系分析组件，为获取产品数据、评价设计方案、分析产品关键特性提供支持。概念设计、详细设计和方案评价都是在而向装配、制