一、技術概述 設計自動化是制造業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、創新設計、工程設計(包括工藝設計、工裝設計等)及開發過程中的理論方法、體系結構、關鍵技術、支持工具及系統實現,使設計開發過程達到并行、敏捷、高效、優化與集成。 實現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.研究在創新設計、快速設計和復雜設計中的設計過程和設計數據管理技術。 二、現狀及國內外發展趨勢 世界市場競爭的日益激烈,推動著整個社會飛速前進,同時也給企業造成嚴酷的生存環境。由于市場競爭始終遵循:用戶選擇、性能價格比、優勝劣汰三條準則,因此必須對企業進行重組,不斷以高質量、低成本、快速開發新產品的手段,求得生存和發展,這是當前企業追求的共同目標。 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,在多變的市場環境中求得生存和發展。由此可見,在21世紀中,“企業一方面面臨著極大的機遇,另一方面又面臨著極大的危機”。如何在這樣的環境中求生存和發展,對任何一個企業、地區和國家都是嚴峻的挑戰。全球化敏捷制造就是為了適應這樣的環境而總結出來的。所謂“敏捷”就是指在不可預見的多變的環境中的生存能力。歐美學者認為,全球化敏捷制造將是21世紀企業的主要模式,而與此相關的以CAD為主要基礎的各種實現手段將被大量地采用,如并行設計、集成設計、異地協同設計等。而為了提高產品的設計含量,創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,大部分是大而全,小而全的全能型整機廠,而且大多數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,企業面臨著下列諸多問題。 當前我國企業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,部分企業即使引進國外產品,但由于缺乏消化、吸收和創新,產品生命周期一旦結束,又無力再引進,企業將再度陷入困境。雖然相當多的企業已經甩掉了圖板,實現了設計方法上的信息化,但由于缺少先進的設計手段,企業的創新設計和快速設計能力嚴重不足。 我國企業的存在的另一個問題是企業結構不合理。我國很多大中型企業,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人員,便于管理。但是在開發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據交換、異地設計分工協作和管理方面的問題。 考慮到產品生產過程的環境保護和可持續發展戰略在制造業的體現,要從更大的系統看待企業,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展中國家有著很大現實意義。 另外國外發達國家的產品優化設計、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常活躍。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 |