面向产品生命周期的机械cad系统评价体系

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1、第35卷第4期西南师范大学学报(自然科学版)201O年8月Vo1．35No．4JournalofSouthwestChinaNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Aug．2010文章编号：1000—5471(2010)04—0164—05面向产品生命周期的机械CAD系统评价体系胡方霞，李冬英1．重庆广播电视大学计算机与电子工程系，重庆400052；2．湖南邵阳学院机械与能源工程系，湖南邵阳422000摘要：机械cAD系统选型时面临信息不对称、缺乏客观依据等问题．分析了面向产品生命周期(

2、PLC)的CAD系统好产品设计过程；建立面向产品生命周期的机械CAD系统评价，包括对产品生命周期过程实现的广度、深度，对全生命周期数据流的支持两个维度；提出采用模糊评价方法进行评价．实例证明，评价体系和方法可以实现机械CAD系统的合理选择．关键词：产品生命周期；计算机辅助设计；评价体系；产品设计；过程中图分类号：TP391文献标识码：A计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，CAD)技术将人类创造性思维与计算机高性能处理能力有机地结合起来，改变了产品设计和生产方式，对加速工程建设和提高产品质量、提高生产效率、

3、降低生产成本、增强企业的市场竞争能力和创新能力有着重要作用．企业信息化需求不确定、信息不完全，面对处于不停更新的CAD系统厂商，存在严重的信息不对称，由此影响CAD系统的选用．本文提出面向产品生命周期对机械CAD进行评价，在分析面向PLC的cAD系统和分析产品实现过程基础上，建立包括对产品生命周期过程广度、深度的实现和对全生命周期数据流的支持两个维度的机械CAD系统评价框架和评价指标，并建立评价方法，为企业结合自身实际衡量已有或正在改进的系统、提出目标和选择供应商提供依据．1面向PLC的CAD系统2O世纪50年代CAD技术起

4、步的目标是摆脱繁琐、费时和低精度的绘图，提供计算机辅助绘图(Corn-puterAidedDrawing)功能，即图板的替代品．60年代三维CAD系统，可以表达基本几何信息．7O年代曲面建模方法标志着计算机辅助设计(ComputerAidedDesign)技术产生．此后，随着“参数化”、“变量化”等绘图技术以及各种有限元分析、计算、仿真技术的发展，CAD系统介入产品设计的程度越来越深，产品设计过程也随之重组，更加紧凑、简洁，各阶段的目标更为明确口]．21世纪以来，CAD系统朝着两个方向发展：一个是面向产品生命周期(Produ

5、ctionLifeCycle，PLC)集成提供大而全的整体解决方案，另一个是朝着专业化的方向发展．大厂商通过研发更多的是通过收购方式快速地丰富自己的产品线，为大客户提供高端服务，专业化公司提供功能单一产品同时也给大厂商提供功能插件．机械CAD系统一般根据功能涵盖范围分成高端、中端和低端三档．二维CAD应用是低端系统；功能涵盖二维／三维CAD的是中端系统；功能涵盖二维／三维CAD／CAE／CAPP／CAM、PDM／PLM等复杂全面应用的是高端CAD系统，高端CAD系统对产品提供全生命周期的支撑．目前国际上主要CAD系统分为IB

6、M／Dassault、Siemens／UGS、PTC、Autodesk四大谱系，如表1所示，前三者是面向产品生命周期的CAD系统．收稿日期：2009—10—28基金项目：重庆市科委资助项目(CSTC，2008CE9068)．作者简介：胡方霞(1973一)，女，重庆荣昌人，副教授，主要从事计算机应用技术研究第4期胡方霞，等：面向产品生命周期的机械CAD系统评价体系1652面向PLC的评价体系2．1面向PLC的产品实现过程新技术和新观念都会对产品实现过程产生影响，产品与过程的设计方法被美国国家研究委员会(NRC)列为应对未来挑战

7、的十个关键制造技术之一．20世纪的产品开发在新设计理念和采用设计新技术支持下发生了巨大的变化．在CAD技术支持下，产品设计过程由方案设计(初步设计)、技术设计、施工设计的三段设计法经以“创新”为核心的概念设计，包括功能分析、求解组合形成多方案，通过多方案比较选定概念，设计过程分为需求分析、概念设计、详细设计和细节设计四个阶段设计发展到基于真实感显示、多媒体、虚拟现实、CAD、CAE技术的可以并行、协同、仿真、虚拟样机试验的现代设计过程．现代产品开发基于产品整个生命周期考虑，其过程体现产品的产生、发展、成熟以及报废的过程，内容

8、包括需求工程、概念设计、工程设计、生产、销售、报废或回收等，如图1所示．2．2面向PLC的评价体系框架机械CAD系统对产品全生命周期实现的功能主要包括两个方面的内容：一个是对产品生命周期过程支持范围和程度，另一个是整个生命周期过程中信息流等的顺畅程度和一致性的支持程度．由此，面向PLC的机