机械cad及其应用产品协同设计的提出与概念.ppt

第七章 产品协同设计的提出与概念 2. 敏捷制造的概念和内涵 基本思想 ：通过将 高素质的员工 、 动态灵活的虚拟组织机构 或 动态 联盟 、 先进的柔性生产技术 进行全面集成，使企业能对持续变化、不可 预测的市场需求作出快速反应，由此获得长期的经济效益。 敏捷制造包含如下丰富的内涵 ： ① 敏捷制造是一种“定单式”的制造方式； ② 敏捷性反映的是制造企业驾驭变化、把握机遇和产品创新的能 力； ③ 敏捷制造重视充分调动人的积极因素，充分弘扬人机系统中人 的主观能动性。 7.1 产品协同设计的提出 7.1.1 敏捷制造技术的发展 1. 敏捷制造提出的背景 企业的敏捷性 是指可重构、可重用和可扩充的特性。 对企业敏捷性的 综合度量 ，可以用成本、时间、健壮性 和自适应范围这四个度量指标。 企业的组织管理角度 : 通信连通性、跨组织参与性、生产 灵活性、管理相关性和雇员使能性。 4. 实现敏捷制造的技术关键 (1) 基础技术 —— CIM 技术 (2) 环境技术 —— 网络技术 (3) 统一技术 —— 标准化技术 (4) 虚拟技术 —— 模型和仿真技术 (5) 协同技术 —— 并行工程技术 3. 企业组织的敏捷性 敏 捷 制 造 敏 捷 性 管 理 敏 捷 性 技 术 敏 捷 性 员 工 先进的柔性 生产技术 高素质 员工 动态灵活的虚拟 组织 ( 动态联盟 ) 集成人、组织、技术的方法论 敏捷制造的概念 1. 虚拟制造的定义及内涵 采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实 现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验以及企业 各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程。 与实际制造相比，虚拟制造的主要特点是： (1) 虚拟性 (2) 分布性 虚拟制造 虚拟制造环境 机会 信息 循 环 到 合 格 虚拟制造与实际制造 实际生产企业 资源 产品 创意 修改 和控制 实际制造 7.1.2 虚拟制造技术的发展 虚拟制造系统 (VMS) 是基于虚拟制造技术的实现的制造系统， 是现实制造系统 (RMS) 在虚拟环境下的映射。 ( 1) VMS 与 RMS 具有功能一致性； (2) VMS 与 RMS 具有结构相似性； (3) VMS 的组织与实现具有高度的柔性； (4) VMS 应实现“全集成”，即信息集成、智能集成、串 并行工作机制集成、人机集成、过程集成、资源集成及技术集 成等； (5) 实现虚拟环境下分许式并行处理的智能协同求解和虚 拟环境下系统全局的最优决策； (6) VMS 在虚拟环境下进行，其工作过程及各阶段的运行 状态和结果都应具有可视性，对其整个制造过程进行仿真。 2. 虚拟制造系统及其基本要求 (1) 产品开发的过程建模 A. 过程模型 B. 组织模型 C. 资源模型 D. 约束规则 E. 过程监控和协调 (2) 支持 VPD 的产品数据模型 A. 具有统一的数据结构 B. 用并行方式定义产品 C. 支持工程分析工具的应用 D. 处于异地的设计人员可以方便交流 3. 虚拟产品开发 (VPD) 及关键技术 A. 组织协同 B. 人机协同 C. 知识协同 D. 人、技术、组织三者的协同 (4) 全生命周期的产品演变仿真和产品开发活动的 数字模型 (5) 各种支持系统的开发 (3) 多种协同机制 7.2 协同设计的基本概念 7.2.1 协同理论 协同是并行工程的本质特征，有效的协同工作需要有一个 协 同工作支持环境。 “协同”是一个具有深刻哲学意义的概念，它强调整体的 协 调 与 协作 。 7.2.2 计 算 机 支 持 的 协 同 工 作 (computer supported cooperative work, CSCW) 1. CSCW 的概念 指分布在异地的某群体中的人们，在计算机的帮助下，得到 一个虚拟的共享环境，交互磋商，快速地完成一个共同的任务。 2. CSCW 的特点 (1) 分布式 (2) 面向任务 (3) 并发性和一致性 (4) 交互式用户接口 (5) 支持多种形式的共享 CAPP CAPP CAPP CAD CAD CAD CAM CAM CAM CSCW 环境中 CAD/CAPP/CAM 协同拓扑结构 7.2.3 协同工作环境一般组成和功能 并行工程协同工作环境分为： 1) 活动层 描述并行工程小组执行的活动； 2) 事物层 由一些基本活动组成 ； 3) 合作服务层 提供一些服务，以支持小组成员的事 物活动。 ● 配置 ●协调 ●信息共享 ● 合作历史管理 ●集成 4) 企业信息模型层 5) 网络层 7.2.4 协同设计的基本概念及内涵 1. 协同设计的背景 ? 设计是一个复杂的处理过程 ? 设计是一个知识密集型的创新过程 ? 设计是一个通信密集