第08章 产品协同设计的提出与概念

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1、现代CAD技术东北大学机械工程与自动化学院先进制造与自动化技术研究所2012年12月5日2第二篇设计网络化第8章产品协同设计的提出与概念第9章协同设计中的产品信息交换与共享第10章协同设计中产品设计过程的管理第11章协同设计中的网络应用技术现代CAD技术ModernCADTechnology3第8章产品协同设计的提出与概念8.1产品协同设计的提出8.1.1敏捷制造技术的发展8.1.2虚拟制造技术的发展8.2协同设计的基本概念8.2.1协同理论8.2.2计算机支持的协同工作8.2.3协同设计的基本概念及内涵8.2.4协同设计中的关键技术8.3协同设计的研究现状现代CAD技术Mod

2、ernCADTechnology48118.1.1敏捷制造技术的发展1.敏捷制造提出的背景1991年，由美国国防制造技术计划秘书办公室资助，由里海（Lehigh）大学的亚柯卡（Iacocca）研究所主持了一项关于21世纪发展战略的研究。这项研究由亚柯卡研究所和美国13家大型企业的行政首脑组成核心组进行，并邀请100多家企业和著名的咨询公司参与研讨，历时半年，形成了一份名为《21世纪制造企业发展战略》（AgileManufacturing:AStrategyForThe21stCentury）的著名报告。敏捷制造正是在这份报告中总结经济发展现状、展示未来而提出的一种先进制造技术。

3、提出敏捷制造的直接原因是市场的需求，同时，技术的发展又使其成为可能。现代CAD技术ModernCADTechnology58118.1.1敏捷制造技术的发展20世纪70年代以前，一个产品的生命周期很长，构成产品的技术相对比较简单。一个新产品上市，其余工厂很快就生产出功能相同的产品，因此，市场竞争主要围绕如何提高生产率进行，大批量刚性生产由此应运而生。刚性生产线是建筑在产品部件化、部件标准化及加工工序规范化的基础上，应用泰勒的管理思想，把工人固定在以一定节奏运动的生产线旁，从事几项简单和熟练的加工操作，从而极大地提高了劳动生产率。进入70年代中后期，直到80年代，市场竞争转到如何

4、全面提高T、Q、C、S上。其含义是：T——产品的交货时间或新产品的上市时间；Q—质量；C—成本；S—售前和售后服务。现代CAD技术ModernCADTechnology68118.1.1敏捷制造技术的发展进入90年代之后，市场竞争主要是围绕新产品的竞争而展开的。这是因为，一个新产品的价格总是高于其价值的，通过竞争，价格才逐渐接近价值。当一个产品失去其独占期，就意味着这个产品生命周期的结束。因此，今天的企业依靠一项或几项独占性技术构成的新产品就能获取高额利润。这种现象反映了这个时代的一个基本特征，即独占性技术构成了产品的主要价值及价格。信息时代的实质是知识的时代，大量知识产生、传

5、播、应用，使知识—技术—新知识诞生的周期越来越短。如何敏捷地利用技术提供的可能性及时抓住市场对新产品需求的机遇，快速开发新产品，已成为赢得竞争的最重要的手段。现代CAD技术ModernCADTechnology78118.1.1敏捷制造技术的发展21世纪，技术的发展及世界市场的竞争，无疑会沿着20世纪90年代展开的道路前进：危机与机遇并存，竞争更加激烈，企业面临更加严峻的挑战。随着生活水平的不断提高，人们对产品的性能和质量的要求也越来越高。新技术的迅速涌现使得一个产品的生命周期越来越短，产品的技术含量越来越高，产品的生产批量却越来越少。用户需求日趋多样化、个性化，所有企业都将处

6、于一种连续改变、不可预见的市场环境中。如何对现有企业进行改造与结构调整，使之能在复杂多变的环境中赢得竞争，求得生存和发展，巳成为全球企业界所共同关心的问题。核心是能否抓住机遇，快速响应市场，开发出新产品。现代CAD技术ModernCADTechnology88118.1.1敏捷制造技术的发展敏捷制造的思想正是在这种市场竞争的背景下提出的，它是总结和预测经济发展客观规律的产物。目前，国内外均有不少企业自觉或自发地运用敏捷制造的思想，取得了相当大的成功。从制造业技术发展的角度来看，敏捷制造也是自动化技术、计算机应用技术、信息技术、网络通信技术发展的一种必然结果。CIMS技术是采用信

7、息集成的方式来解决设计、管理和加工制造中大量存在的自动化孤岛问题，解决其信息的正确、高效共享和交换。信息集成技术更进一步提高了生产线的产品生产效率，并使之具有柔性。在信息集成的基础上，为了进一步实现设计过程的优化和设计制造资源的优化，技术必然向过程集成（如并行工程）和企业集成（如敏捷制造）延伸。现代CAD技术ModernCADTechnology98118.1.1敏捷制造技术的发展2.敏捷制造的概念和内涵在《21世纪制造企业发展战略》报告中，明确提出了敏捷制造的概念。其基本思想是：通过将高素