快速产品开发的方法与途径思考

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1、快速产品开发的方法与途径思考西安交通大学苏文斌快速产品开发的方法与途径思考近年来，随着市场竞争的日趋激烈，产品更新换代速度越来越快，对快速设计与制造提出了越来越高的要求。快速设计（RapidDesign）快速原型制造技术（RapidPrototyping&Manufacturing）数值模拟技术(NumericalSimulation)快速设计（Rapiddesign）企业为了适应快速多变的市场，全面提高对市场的快速响应能力，越来越多的采用CAD技术来开发新产品。然而，这些CAD软件在效率和质量仍然不能满足设计要求，或多或少存在一些问题。通用模具CAD系统存在

2、问题不支持设计全过程机械“全程CAD”可分为为：任务描述，分析设计，结构设计三部分。对于模具等工装的CAD，“任务描述”主要是输入工件信息和设计要求，通常简称工件图形输入；“分析设计”主要是工艺设计或工艺规划，例如模具CAD中的成型工艺设计等；“结构设计”都是根据前阶段的设计结果进行零部件和总装设计。现有通用CAD系统的功能非常丰富强大，但通常不包含“任务描述”和“分析设计”两个部分。它们对设计的支持主要体现在结构设计部分，致使不少人误将结构CAD等同于整个CAD。事实上，“任务描述”和“分析设计”对于整个产品设计却非常关键。快速设计（Rapiddesign）

3、设计效率不高商品化的通用CAD，为了拥有足够的市场占有量，设计时应满足各类用户的需要，因而就不可能考虑不同设计对象自身的理论、规律、流程等具体问题，所以设计的主要过程仍需要由用户控制。交互是设计的一种主要手段，操作复杂繁琐，效率难以提高，尤其体现在结构设计部分，自动化程度很低。设计方法不合理现有的通用CAD，一般采用的是自底向上（Bottom－up）的设计方法。即先对零件进行详细的定义、描述，然后再确定零件空间位置及装配关系。这种过程不符合工程师惯用的思维方式和设计顺序，要在“自底向上”的基础上大幅度提高CAD效率和自动化程度，难度极大。工程师设计方式一般是按

4、照“先装配后零件、由粗略到详细、反复细化”原则进行设计，即自顶向下(Top-down)设计方法。这种设计策略符合人们正常的设计思路，有利于提高设计效率。快速设计（Rapiddesign）专用模具CAD系统存在问题适应性及灵活性不强专用型CAD系统一般包含设计的全过程，由于专业的设计理论和规律可以编制在软件内部，所以设计效率远远高于通用CAD。专业化程度高，效率提高幅度大，但灵活性小。由于市场小而开发工作量大，相对成本高。智能化程度低由于设计过程对经验和知识的依赖性很强，是一个知识集成过程。对于模具设计与制造而言，更体现了这一特点。要实现快速设计，就离不开利用已

5、有的知识和经验，离不开智能化。而现有模具CAD系统的集成化程度和智能化程度都比较低，目前属于起步阶段。三维专用软件不成熟三维CAD系统可方便地设计出三维实体产品模型，并进一步实现分析、优化和数控加工等功能。但目前在三维系统基础上二次开发和独立开发的专用CAD系统还未见到性能较高的成熟产品。快速设计（Rapiddesign）具体内容：按产品和模具特点进行科学的分类，建立和完善产品、模具结构标准和零件标准，保证设计的合理性，提高设计速度。对相关工艺设计方法和经验进行归纳整理，完善工艺的设计规范和准则，提高设计的可靠性建立基于参数化图形库管理系统目前最常用的建库方法

6、是构形函数法，也就是编写带参调用的零件图形或造型函数。此法通常有两种方式，一是将零件库的构形函数编写在软件内部；另一种是多数商品化CAD系统普遍采用的方法，即提供强大的二次开发语言，由用户根据需要编写构形函数，建立各种标准件库。快速设计（Rapiddesign）成组技术（GroupTechnology），对于机械制造企业，可以定义为：将企业生产的多种产品、部件和零件按照一定的相似性准则分类编组，并以这些组为基础组织生产的各个环节，从而实现产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。利用成组技术有利于工序的优化设计，促进生产工艺的标准化和规范化，为CAD/CAM奠定基

7、础。分组编码的方法：特征编码分组法基于Pro/E的三维特征建模方法a.三维参数化特征建模基于Pro/E的三维特征建模方法b.自动特征建模特征元素树（featureelementtree）Pro/E的二次开发方法族表（FamilyTable）预先手工构建产品模型，把它作为族表的类属件，然后在族表中定义各个控制参数来控制模型的形状大小，并在程序中通过改变各个参数的值来得到所需要的衍生件通过族表可以方便的管理具有相同或相近结构的零件，特别适用于标准零件的管理。族表通过建立通用零件为父零件，然后在其基础上对各参数加以控制生成派生零件。整个族表通过电子表格来管理，所以又

8、被称为表格驱动。Pro/E的二次开发方