基于三维cad与pdm的产品协同设计技术研究

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1、附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯j⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一95致’谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯。．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．96基于三维CAD与PDM的产品协同设计技术研究1．1引言第一章绪论协同工作是智能生物的一种原始本能，最典型的如狼群在围猎动物的过程中所表现出来的分工与协作：协同工作也是人类活动的基本属性，在人类的历史长河中，通过协同工作完成了很多浩瀚的工程，如古埃及的金字塔、中国的长城以及近代的阿波罗登月计划等等。为了有效地进行协同工作，参与者需要进行信息交流，包括“我看到了什么、我计划如何做、我要求你做什么

2、”等。在信息传递和交流的过程中，不同的动物会采用不同的方式，如狼在发现猎物后会通过嚎叫召集同类进行围猎，蚂蚁通过触角进行交流，．人类在信息交流的过程中产生了语言，包括自然语言和符号语言。在中国古代战争中，最广为人知的信息交流方式有烽火台和狼烟，边关将士通过烽火台和狼烟的燃放方式传递敌军进攻的消息以及敌军的规模，后方根据狼烟了解敌军规模及军情的紧急程度，做好战争准备和军队的调动。人类协同工作的模式取决于两个最基本的要素：可供使用的劳动工具和信息交流的手段。在传统制造业中，二维工程图是设计表达和信息交流的法定文件，而在现代制造业中，数字化产品数据正在扮演着信息交

3、流的主导角色。随着计算机技术和网络技术的发展，人类跨入了一个新时代——信息时代，如何挖掘计算机技术和网络技术的优势，提高人们的工作效率，促进社会生产力的发展，成为人们开始探索的一个新课题。1984年，麻省理工学院(MIT)的IrenGreif和数字设备公司(DEC)公司的PualCashman组织二十多个不同学科的专家召开了一个讨论会，旨在探讨在工作环境中技术进步所起的作用，与会者第一次提出了计算机支持的协同工作(ComputerSupportedCooperativeWork简称CSCW)这个概念【1][21131。现在一般倾向于把cscw定义为“地域上分

4、散的一个群体借助计算机及网络技术，共同协调与协作来完成一项任务”。计算机支持的协同工作(CSCW)将改善人们信息交流的方式，消除或减少人们在时间和空间上的相互分隔导致的障碍，节省工作人员的时间和精力，提高群体工作质量和效率。协同设计是计算机支持的协同工作在设计领域的应用，是指为了完成某一设硕士学位论文计目标，由两个或两个以上设计主体(或称设计师)在计算机支持环境中，通过一定的信息交换和相互协同机制，交互并行地进行设计工作，共同完成设计的一种设计方法。1．2协同设计概述1．2．1设计的定义和特征设计是人类社会普遍存在的一项活动，各个领域的专家们一直试图给设计下

5、一个准确的定义，但至今为止没有获得成功。从各领域专家的片段描述中，可以发现设计具有下述特征：(1)需求特征。所有的设计都是为了满足某种显性的或者隐性的需求，让环境更漂亮、让生活更方便，把世界变成自己更喜欢的样子。(2)交流特征。设计的目标是满足客户的需求，在个性化需求越来越强烈的今天，客户参与的交互式设计变得普及；设计过程中跨地域、多领域专家的协作成为可能，这些对可视化交流提出了更高的要求。(3)过程特征。设计可分为功能设计、概念设计、详细设计、工艺设计等几个阶段，是一个不断修改、迭代优化，最终把需求变为可行的解决方案的过程。(4)创新特征。寻找使所有相互矛

6、盾的因素和关系在一个多维状态下协调起来的创造活动。，(5)时空特征。设计是在有限的时空范围内，在特定的设计工具和信息交流手段下：人们为了满足一定的需求而进行的一种创造性思维活动。1．2．2协同设计的内涵协同设计是一种先进的设计模式，它以产品设计过程中协同问题为研究对象，是并行工程、敏捷制造等先进制造模式在设计领域的进一步深化。众多学者从不同的角度对协同设计进行了深入的研究，使协同设计具有丰富的内涵，概括起来具有下述几方面的内容：(1)协同设计是一个设计过程。总设计师负责产品的总体设计，包括产品的工作原理、总体布局、功能模块划分；多名设计师负责功能模块和零部件

7、的详细设计。设计工具(CAD软件)的优劣对协同设计的工作模式具有决定性的作用，目前主流的三维设计软件(如SolidWorks、UG、PRO／E)具有许多支持协2基于三维CAD与PDM的产品协同设计技术研究同设计的功能，可以保证各设计主体的设计数据相互关联、实时更新。(2协同设计需要一个信息共享平台。大型装备的设计需要多人共同参与、需要多学科专家的共同工作。各设计专家需要共享数据、信息、产品知识和设计经验，而且要把它们集成以产生新的观点和方案。(3)协同设计是一个管理过程。它强调在协同设计中的管理任务，如规划监控、协商、调度和决策支持等等。协同设计是组织不同领

8、域、不同地点的专家共同完成一个设计目标，在传统CAD