7第一篇 设计集成化(讲稿1)2009.docVIP

第一篇 设计集成化 第2章 产品集成设计的理论与方法 21 并行设计 21.1 并行设计的基本概念 目的缩短并行设计的特点是“集成”与“并行”。“集成”是指信息集成，更强调过程 2.1.2 并行设计的基本特征 1信息集成发展为过程集成 (1)信息集成信息集成主要针对企业在设计、管理和加工制造过程中需要和产生的(2)过程集成实施并行设计必须要在信息集成的基础上，进行过程集成，要解决的 ①产品开发过程的重组和建模。分析现有产品开发过程的状况，尽可能将串行设计作 ②以计算机网络和PDM为支持，建立协同工作环境，实现异地并行设计。 ③并行设计使能工具的使用和开发，如DFA和DFM等。2.串行设计发展为并行设计 (1)串行设计过程串行开发的模式通常是递阶结构，各阶段的工作按顺序进行，一个 串行设计过程中 现用T表示串行设计生命周期总时间： 式中，T：代表完成各个阶段所用的时间，R为返工系数。由于串行设计存在着大量的设计修R系数的值通常超过2。串行设计方法通常有以下缺点： ①以顺序过程 ②经常的设计修改，增加了产品生产费用。(2)并行设计过程并行设计也将产品开发周期分解成许多阶段，某些阶段在时间段上有一部分 在相互重叠的设计阶段间实行并行设计，首先要求信息集成和相互间的通信能力，其次，要求以团队的方式工作，这些团队不仅包括与这些设计阶段有关的设计人员，还应包括参与产品生产和销售过程的相关部门的人员。 并行设计和串行设计的生命周期的比较 采用并行设计后设计产品的时间会远远小于串行设计所用的时间，返工系数R的值通常25～O75之间。 (3)并行设计对数据共享的要求在并行设计环境中，由于不同(或需要)的数据，在没有完成设(视图)，各个设计过程在。 (4)并行设计过程中产品模型的更改无论这种模式在并行工程产品开发过程中具有十分重 产品数据的更改必须做到： ①需要一种渐进式的数据更改及 ②必须是准确的、完全的、无二义的； ③仅仅是局部的产品模型更改或调整。 (5)并行设计运行机制理论上产品数据的更改可以由任意阶段提出要求，要 冲突处理： 在并行设计的实施过程中，必然遇到一些冲突，如CAD的输出是CAPP／CAM的输入，CAPP的输出又是CAM的输入，而且，各个阶段的输出／输入信息又不完备，不完备的信息(产品模型)， 2.1.3 并行设计中的几个关键技术 1设计过程重组 (1)设计过程重组的思想和方法“设计过程”是指设计任务的执行过程，一个过程就(产品或服务)的任务序列。由于一项任务可 设计过程重组涉及到企业的许多部门，重组过程实际上是一个企业的机构变革的过程， 重组意味着重新定义或简化系统及过程，找出最佳的组织模式。在重组中，重组小组应 过程可以是工作过程，也可以是设计过程(例如结构设计、有限元分析、动力学分析等)，(例如铸造、切削、锻造等)。图一种过程重组方案，重组是一个循环过l、过程2和过程3，假定这些过程相互独立，而且是产品设计所必需的，重组同 步骤如下： 第一步，当前过程的重建。消除多余过程，优化当前过程。过程1可以是方案设计，过程23可以是面向制造的设计。 第二步，评价和优化过程。评价的内容包括功能、成本、精度、完成时间等方面，并标 第三步，通过产品开发团队讨论这些标识过的过程，设计新的工作模式，并进行评价。(2)设计过程重组举例应用上述设计过程重组的思想与方法，针对某复杂结构件设，然后进行改进，图是改进后的并行设计 2.多学科设计队伍的组织 (1)组织模型的定义集成产品开发团队(integrated product development team，IPT)(设计部门、制造部门等)的人员组成，每个活动建立相应开发团队，团队成员被赋予一IPT成员在地域上具有分 实施IPT的关键包括以下三点：①团队被企业任命和授权，团队应该对所开发的产品 (2)团队的工作方式团队应该利用多媒体技术、网络技术等先进的通信手段，实现(5W1H：what、wh、why、when、where、how)： ①做什么(what)：任务、输入对象、输出对象、过程步骤、评价和决策； ②有谁(who)：参加人员、功能小组、顾客和协作单位； ③为什么(why)：采用技术、实现目标、具有的功能和理论根据； ④何时(when)：开始时问，结束时间、各个过程的排列顺序； ⑤何地(where)：技术难点，过程之间的联系及其与整体的关系； ⑥怎样做(how)：使用工具和方法，过程限度及过程流。 在工作过程中，团队成员的工作规则如下： ①在并行设计中，按照给定的工作流程开发产品； ②团队成员应及早考虑产品开发早期的所有影响因素； ③所有成员共同对产品负责； ④工作过程中，遇到矛盾和冲突，团队成员有平等权利阐述个人的见解，避免独断专行； ⑤定期组织团队会议，进行信息交流、讨论，做出团队决