面向机械产品设计的CAD系统评价体系

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1、面向机械产品设计的CAD系统评价体系摘要：为了解决选用机械CAD系统时信息不对称和缺乏选择依据问题，分析基于CAD系统的产品设计过程，建立面向整个产品设计周期的CAD系统评价体系。该体系包括对需求工程、概念设计、工程设计的辅助支持以及软件可用性等，釆用定性评价以及模糊评价方法。选用国际主流CAD系统进行开发的实例证明，评价体系和方法提供可行参考依据。关键词：产品设计；过程；计算机辅助设计；评价体系EvaluationFrameworkforCADSystemofMechanicalProductDesignAbstract:Eval

2、uationframeworkforCADsystemhelpstomakedecisioninfaceofinformationasymmetry.TheEvaluationframeworkbasedontheanalysisofwholemechanicalproductdesignprocess,consistedofthedegreeofsystemavailability,andthedegreeofsupportofdemandanalysisengineering,conceptualdesign,engineeri

3、ngdesign.Tousedqualitativeandfuzzyevaluationmethod・Basedontheframework,themainCADsystemswereevaluatedandaapplicationexampleabouttheframeworkwereusedasillustration.Keywords:ProductDesign;Process;ComputerAidedDesign;EvaluationFramework二维计算机辅助绘图(ComputerAidedDrawing)功能，是图

4、板的替代品。6()年代出现三维CAD系统，可以表达基本儿何信息。70年代为了解决

5、评价技术体系界Irll友好操作方便扩展集成性数据交换0引言随着信息化带动工业化的深入和企业产品研发需求的高涨，结合人类创造性思维与计算机高性能处理能力、提高产品质量、生产效率、降低生产成本、增强企业的市场竞争能力和创新能力的CAD系统的采用及深化集成成为越来越多企业的重要课题。另一方面，知识产权保护导致的本版化和产品连续性、继承性要求不能随意变换CAD系统，使得选择CAD系统非常关键。大企业选择CAD系统，一般遵循行业和产业习惯，而对中小企业及信息化初

6、期企业，由于自身需求并不明确，对CAD系统缺乏全面认识，难易预期CAD带來的实质性工作改进，同时面对市场上众多CAD系统厂商，存在严重的信息不对称,没有客观的选择依据，降低了选择合适CAD系统的概率。本文针对新产品开发没有数据继承、操作习惯等约束条件，本文以产品设计流程为主线，建立支持产品设计过程的CAD系统评估体系，建立评估方法，为企业结合自身实际衡量已有或正在改进的系统、提出目标和选择供应商提供依据，为衡量企业信息化效果提供检验依据。1产品设计过程与CAD新技术和新观念都影响产品实现过程，产品与过程设计方法被美国国家研究委员会(

7、NRC)列为应对未來挑战的十个关键制造技术Z—⑴。实际上，20世纪产品开发在新设计理念和采用设计新技术支持下发生了巨大的变化。20世纪60年代以前，产品设计采用三段设计法，利用手册中有关数据，釆用较大的安全系数，强调零部件计算，只考虑静态工况，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。设计思维是直觉式、经验式、模仿式的，往往是单一方案⑵。60年代，功能理念的采用以及后来的以建模设计思想为基础的功能系统分析法使得设计变为目标式、多角度的过程。通过功能定义、功能分解、功能求解的过程实现产品设计，开始全面考虑设计中的问题⑶。80年代以來

8、，由于市场竞争加剧，基于满足功能要求的以“创新”为核心的概念设计被提出，采用多方案比较、方案评估，选择最佳方案⑷。20世纪90年代，为改变产品设计长期以来依据个人经验积累进行初步设计、制造原型、测试并改进完成产品设计的“试凑法”，两种设计的逻辑方法TRIZ⑸和公理化设计⑹方法开始普及。为了摆脱繁琐、费时和低精度的手工绘图，CAD技术在上世纪50年代起步，早期CAD提供飞机和汽车设计制造中遇到的大量自由曲面问题，提出了贝赛尔算法，以表面模型为特点的自由曲面建模方法标志着计算机辅助技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式屮解放岀来，成为计算机

9、辅助设计。此后，随着采用“参数化”、“变量化”等绘图技术以及各种有限元分析、计算、仿真技术的发展，CAD系统介入产品设计的程度越來越深，产品设计过程也随之重组，更加紧凑、简洁，各阶段的目标更为明确三段设计法主要包括方案设计（初步设计）