一、技術概述 設計自動化是制造業(yè)自動化的重要組成部分,重點研究敏捷制造、重點研究敏捷制造、綠色制造、智能制造等先進制造模式下的產品需求定義、創(chuàng)新設計、工程設計(包括工藝設計、工裝設計等)及開發(fā)過程中的理論方法、體系結構、關鍵技術、支持工具及系統(tǒng)實現(xiàn),使設計開發(fā)過程達到并行、敏捷、高效、優(yōu)化與集成。 實現(xiàn)設計自動化的手段是多樣的,而且各種手段相互依存和補充,如并行工程技術、產品工程技術、CIMS技術等。無論采用哪一種技術,他們都是以信息技術為基礎、以CAD技術為基本手段,CAD技術是實現(xiàn)設計自動化的必不可少的手段。設計自動化中的CAD技術的主要研究范圍有: 1.利用CAD實現(xiàn)產品的虛擬制造、敏捷制造及并行工程等先進的設計和制造技術。 2.研究在創(chuàng)新設計、快速設計和復雜設計中的設計過程和設計數(shù)據(jù)管理技術。 二、現(xiàn)狀及國內外發(fā)展趨勢 世界市場競爭的日益激烈,推動著整個社會飛速前進,同時也給企業(yè)造成嚴酷的生存環(huán)境。由于市場競爭始終遵循:用戶選擇、性能價格比、優(yōu)勝劣汰三條準則,因此必須對企業(yè)進行重組,不斷以高質量、低成本、快速開發(fā)新產品的手段,求得生存和發(fā)展,這是當前企業(yè)追求的共同目標。 由于從知識到技術到產品所需的時間越來越短,反應在產品的價值上,獨占性技術(知識)構成了產品的主要價值。因此,只有不斷地抓住機遇指市場及技術的機遇,快速開發(fā)富含獨占性技術的新產品,才能獲取高額利潤,在多變的市場環(huán)境中求得生存和發(fā)展。由此可見,在21世紀中,“企業(yè)一方面面臨著極大的機遇,另一方面又面臨著極大的危機”。如何在這樣的環(huán)境中求生存和發(fā)展,對任何一個企業(yè)、地區(qū)和國家都是嚴峻的挑戰(zhàn)。全球化敏捷制造就是為了適應這樣的環(huán)境而總結出來的。所謂“敏捷”就是指在不可預見的多變的環(huán)境中的生存能力。歐美學者認為,全球化敏捷制造將是21世紀企業(yè)的主要模式,而與此相關的以CAD為主要基礎的各種實現(xiàn)手段將被大量地采用,如并行設計、集成設計、異地協(xié)同設計等。而為了提高產品的設計含量,創(chuàng)新設計和智能設計等設計理論和方法也將被廣泛研究采用。 我國國有大中型企業(yè),大部分是大而全,小而全的全能型整機廠,而且大多數(shù)是以生產某一特定目標產品為主。加上長期在計劃經濟體制下運行,沒有競爭。在市場經濟體制下,企業(yè)面臨著下列諸多問題。 當前我國企業(yè)面臨的首要問題是產品問題;老的產品已經被競爭所淘汰,又設計不出適銷對路的新產品,部分企業(yè)即使引進國外產品,但由于缺乏消化、吸收和創(chuàng)新,產品生命周期一旦結束,又無力再引進,企業(yè)將再度陷入困境。雖然相當多的企業(yè)已經甩掉了圖板,實現(xiàn)了設計方法上的信息化,但由于缺少先進的設計手段,企業(yè)的創(chuàng)新設計和快速設計能力嚴重不足。 我國企業(yè)的存在的另一個問題是企業(yè)結構不合理。我國很多大中型企業(yè),不是建筑在社會化分工、合作大生產的基礎上,而是建筑在封閉的經濟基礎上,這是造成我國國有大中型企業(yè)長期以來,低效支行的一個根本原因。隨著產品設計的技術含量和復雜性的增加,市場競爭的日益激烈,產品開發(fā)的模式已經從集中式轉向分布式。集中式的設計模式依賴于在同地的少數(shù)人員,便于管理。但是在開發(fā)復雜程度和技術含量高的產品時,集中式設計就有些力不從心,因為很難將有關的各方面的設計專家從各地集中到一起。因此分布式設計(異地設計)的技術受到越來越多地重視和應用,他為并行工程提供了更好的實現(xiàn)途徑,為虛擬設計和敏捷制造技術提供了基礎。同時分布式設計技術也帶來了產品設計數(shù)據(jù)交換、異地設計分工協(xié)作和管理方面的問題。 考慮到產品生產過程的環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)的體現(xiàn),要從更大的系統(tǒng)看待企業(yè),這便是近幾年正逐步形成熱點的綠色制造。 在綠色制造概念下,設計、材料、工藝、制造等過程都將充實許多新的內容。綠色制造對我國這樣一個發(fā)展中國家有著很大現(xiàn)實意義。 另外國外發(fā)達國家的產品優(yōu)化設計、智能設計、逆向工程、虛擬制造等以CAD為基礎的設計制造技術方面的研究與應用也異;钴S。但是我們在這方面與國外的應用和研究水平都有著巨大差距,特別是在并行工程、敏捷制造、虛擬設 |