机械工程概论第3章-机械设计及现代设计方法.pptVIP

3.3现代设计技术3.3现代设计技术3.3现代设计技术3.3.3竞争优势创建设计技术竞争优势创建技术是从产品的工作特性和功能目标出发，在技术、经济和社会等具体条件下，根据相邻学科的原理，创造性地设计产品，并使它在技术及经济上达到最佳水平。它包括创新设计技术、快速响应设计技术、大批量定制设计技术、仿真与虚拟设计技术、快速成型与反求设计技术、智能设计技术、广义优化技术及工业产品造型设计技术等。1.创新设计技术创新包括技术上的创新、管理上的创新、销售上的创新、售后服务上的创新等。在制造业中，一般把产品的技术创新分为如下两种：无重要新技术，但在形式上翻新，因而能获得相应竞争能力的创新。含有（开发了）新技术，使产品竞争力有重大提高，或形成新竞争力制高点的创新。此类创新将不仅具有世界意义，而且是具有历史意义的。3.3现代设计技术2.快速响应设计技术在以快交货T(Time)、高质量Q(Quality)、低成本C(Cost)和重环保E(Environment)去争取市场份额的市场竞争中，缩短交货期，快速响应市场需求，已经成为竞争的第一要素。（1）快速响应工程快速响应工程主要包括以下一些内容:建立快速捕捉市场动态需求信息的决策机制。实现产品的快速设计：人们提出了并行工程(CE)，面向制造、装配、检验、质量、服务等的设计(DFX)，计算机协同工作支持环境(CSCW)和功能分解组合的设计思想，这将引起对现代设计方法和CAD发展的新探索。追求新产品的快速试制定型：尽量利用柔性制造系统FMS(FlexibleManufacturingSystem)、快速成形RP(RapidPrototyping)和虚拟制造VM(VirtualManufacturing)等制造自动化的各种新技术。3.3现代设计技术推行快速响应制造的生产体系：首先，在企业内部，应改变传统的以注重规模和成本为基础建立起来的生产管理系统和组织形式，按照快速响应制造的战略思想，探索一套全新的组织生产方式。其次，从面向全局的视野出发，以产品为纽带，以效益为中心，不分企业内外、地域差异，实行动态联盟，有效地组织产品的设计、制造和营销。（2）实现快速响应设计的关键实现快速响应设计的关键是有效利用各种信息资源。信息具有如下特点：能量级小、存储性好（体积小、重量轻）、渗透力强（传播迅速）、处理方便（加工容易）等，最大的优点就是共享性极佳。根据这些特点，利用现代计算机和通信技术提供的对信息的高度储存、传播和加工能力，有效利用产品的信息资源，采取产品信息资源重复使用和虚拟制造过程来实现快速响应。3.3现代设计技术（3）虚拟设计技术虚拟设计指设计者在虚拟环境中进行设计，以虚拟现实技术为基础。虚拟现实(VirtualReality,VR)技术是基于三维计算机图形技术与计算机硬件技术发展起来的高级人机交互技术，为用户提供逼真的感觉，包括三维视觉、立体听觉、触觉、甚至嗅觉和味觉等多种知觉方式。用户可以利用自然技能，如手摸、头转、身体姿势和调整等与虚拟世界进行交互作用，从而使人成为系统中集成的一部分，进入了沉浸-交互-构思状态，虚拟地与计算机所建造的仿真环境发生交互。虚拟设计具有以下优点：①继承了虚拟现实技术的所有特点；②继承了传统CAD设计的优点，便于利用原有成果；③具备仿真技术的可视化特点，便于改进和修正原有设计；④支持协同工作和异地设计，利于资源共享和优势互补，从而缩短产品开发周期；⑤便于利用和补充各种先进技术，保持技术上的领先优势。3.3现代设计技术基于虚拟现实技术的虚拟设计系统如图3-8所示。图3-8基于虚拟现实技术的虚拟设计系统3.3现代设计技术3.3.4全生命周期设计技术1.概述产品全生命周期设计，不仅是设计产品的功能和结构，也要考虑产品的规划、设计、制造、经销、运行、使用、维修及保养直到回收再处置的全过程，意味着在设计阶段就要考虑到产品生命历程的所有环节，以求产品全生命周期设计的综合优化。全生命周期设计的基本内容就是面向制造的设计，实现设计的最优化，所借助的手段是并行设计，而顺利完成设计任务的关键技术是数据管理。全生命周期设计有：并行设计技术、DFX（“X”可能是装配、制造、质量等）设计技术、协同设计技术等。本节主要介绍并行设计技术及面向制造的设计技术。3.3现代设计技术