矿山机械专题-4-现代设计技术发展前瞻研究幻灯片.pptVIP

* 技术发展的突破点 在并行工程中，最重要的问题是如何处理各个任务间的耦合及协调并行设计群体的活动方式，因此，有效地建立并行工程的模型和优先顺序是并行设计技术发展的突破点。 市场预测及影响 美国防务分析机构（DIA）的调查结果表明，采用并行工程的效益是非常明显的： 1) 设计质量的改进使早期生产中工程变更的次数减少了50%以上； 2) 产品设计及有关过程的并行展开使产品的开发周期缩短40~60%； 3) 多功能小组一体化进行产品及有关过程设计使制造成本降低30~40%； 4) 产品及有关过程的优化使产品的报废及返工率减少75%。 * 3.2 面向制造的设计技术 面向制造的设计（DFM，Design For Manufacturing）是全寿命周期设计的重要研究内容之一，也是产品设计与后继加工制造过程并行设计的方法。在设计阶段尽早考虑与制造有关的约束，全面评价和及时改进产品设计，可以得到综合目标较优的设计方案，并可争取产品设计和制造一次成功，以达到降低成本，提高质量，缩短产品开发周期的目的。DFM所考虑的是广义可制造性，它至少包含下列内容： 1) 零件的可加工性，定性的衡量该零件是否能加工出来，同预估零件的加工成本、加工时间及加工成品率； 2) 部件及整机的可装拆性、可维护性和可回用性； 3) 零部件加工和装配质量的可检测性； 4) 零部件和整机性能的可试验性。 * 规划目标 面向制造的设计把产品设计和工艺设计集成起来，目的是使设计的产品易于制造，易于装配，同时也考虑产品维护过程中的装卸和回用过程中的分离，在满足用户要求的前提下降低产品成本，缩短产品开发周期。DFM是在产品设计过程中充分考虑产品制造的相关约束，全面评价产品设计和工艺设计方案，提供改进信息，优化产品的总体性能，以保证其可制造性。DFM是并行设计的核心，它是在信息集成与共享的基础上实现产品开发过程的功能集成。 * 关键技术 1) 计算机辅助概念设计CACD（Computer Aided Conceptual Design） 2) 集成产品信息模型 3) 产品可制造性模型及其评价方法的研究 4) 并行设计过程建模 5) 柔性制造 6) 设计试验技术 技术发展突破点 1) 系统总结面向制造的机械零部件结构设计知识，并在此基础上建立面向制造的机械零部件结构设计的专家系统； 2) 建立面向制造的零部件结构信息特征模型； 3) 建立面向制造机械部件和整机装配设计的专家系统； 4) 建立面向制造机械部件结构的并行设计支持系统，该系统还应包括企业制造资源库、标准件和外购件库、原材料加工和装配成本库、多计算机并行设计协调系统的评价和决策支持系统等。 * 3.3 全寿命周期设计数据管理技术 如何有效地管理在产品生命链各环节中伴随产生的或者所需要的大量数据和信息，包括工程规范、文档、图纸、CAE/CAD/CAM文件、产品结构模型、产品设计结果、产品订单、供应商状况以及产品工作流程等，做到将正确的数据或信息在适当时间传递到正确的位置，给相应的人，是产品全寿命周期数据管理技术所研究的根本内容。 1) PDM系统的数据管理技术 2) PDM系统的网络支持技术 3) PDM系统的开放性 4) PDM技术发展突破点 5) 市场预测及影响 * 绿色产品设计技术发展前瞻 绿色产品设计包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段，即涉及产品整个寿命周期，是从摇篮到再现的过程。也就是说，要从根本上防止污染，节约能源和资源，关键在于设计与制造，这就是绿色设计的基本思想。 绿色产品设计特点 1) 环境保护 2) 最大限度地利用材料资源 3) 最大限度地节约能源 技术地位与作用 绿色产品设计是实现可持续发展的技术方法，是对传统设计的补充和完善。21世纪是绿色世纪，绿色产品设计的研究和应用具有重要意义和应用价值。 * 规划发展项目及关键技术建议 4.1 面向环境的设计技术 技术内涵 1) DFE是将产品的基本属性与环境属性相结合的集成并行设计； 2) DFE将环境约束作为优先控制目标； 3) DFE可实现资源能源的有效持续利用； 4) DFE可将产品对环境的影响降低到最低程度或最终消除； 5) DFE是实现可持续发展的最有效途径。 * 关键技术 1) 绿色产品的描述与建模； 2) 面向回收的产品可拆卸性设计及评价方法和评价指标体系的建立； 3) 可拆卸结构的模块划分和接口设计； 4) 可回收零件及材料的识别与分类系统； 5) 绿色产品设计的材料数据及数据库的建立； 6) 适合绿色产品设计的环境指标的建立及其规则化和量化； 7) 绿色产品评价体系和方法的研究； 8)