面向并行工程的CAD/CAPP集成系统研究
2001/3/16 来源:机械设计 作者:李东波 窦万春 李坤宇 张世琪

    核心提示:1、引言, 2、cad/capp集成体系结构的建立,3、基于并行工程思想的cad/capp集成软件系统功能分析,4、结束语,

    1、引言

  作为先进制造理论的一种,并行工程要求面向产品的全生命周期,在设计一开始,就充分考虑设计下游有可能涉及的影响因素,随着概念设计、详细设计的深入,有关工艺、制造等相关信息也随设计阶段的不同,逐渐融入设计领域,尽量避免在某一设计阶段完成后才意识到因工艺、制造等因素的制约造成该阶段甚至整个设计方案的更改。这就要求有一种能保证各部门适时通讯的并行工作环境,没有保证各部门并行工作的环境,这种工作模式只能是纸上谈兵。
  计算机技术的发展为并行工程各单项技术的实施与发展提供了有利的工具与可靠的技术保障,但如何实现并行工程各单项技术的集成,还是制造领域急需解决的问题。造成这种情况的原因大致有以下几种:
  (1)设计、工艺阶段的软件工作平台不同,所形成的文件格式不统一。
  设计阶段主要以图形文件为主,而工艺阶段主要以表格、文本文件为主,如何将风格各异的工作环境和文档格式集成于一个统一的大环境中,这是CAD/CAPP集成中一个亟待解决的关键技术。
  (2)设计阶段产生的信息,如何适时的传输到相应的工艺部门,也是制约CAD/CAPP集成的一项因素。网络技术虽然为信息传输提供了技术支持,但是在相关信息读取速度和具体集成工作方式方面还存在许多问题。
  (3)随着图形、工艺信息量的增加,如何建立一套完善的产品数据管理(PDM)系统,实现科学有效的信息管理,满足信息检索的要求,这方面的问题随着并行工程的深入开展已越来越受到企业的关注。

    2、CAD/CAPP集成体系结构的建立

  作者根据在国家“863”CIMS技术开发、推广、 应用过程中的体会,结合并行工程的思想,建立如图1所示CAD/CAPP集成体系结构。
  该系统基于网络环境,模拟实际设计过程,在设计阶段就将工艺思想贯穿始终。即在设计阶段进行的同时,工艺部门就可以读取相应的工艺信息,根据这些工艺信息,一方面可以对设计过程实施工艺信息监控,另一方面为制造部门提供早期的原材料和设备要求。
  下面对几个重要模块加以详细说明:
  (1)总体工艺分析
  此阶段设计部门只能提供有关产品模型的初步构思及相应原始设计方案,所包含的工艺信息是有限的、粗线条的,但工艺人员从这些总体工艺信息中可以把握设计者的意图和思路。就象在某项目立项伊始,两位工程师和工艺师面对面的对设计方案从产品模型的功能、结构、可制造性和成本核算等方面进行综合评价,实质上就是从生产角度对设计方案进行考察。通过设计、工艺两方面的综合考虑制定的总体设计、工艺方案,在可行性方面就有了很大的保证。
  (2)设计方案评价
  随着阶段性设计工作的深入与细化,CAPP系统要能保证适时的对设计的每一细节加以评价,对从工艺方面无法实现或不太理想的设计,要及时通知有关设计人员,并根据设计意图提供合理化建议,将设计更改限制在最小范围内,其最终目的是通过设计阶段的多次“小循环”来避免串行工作模式中的方案更改“大循环”所造成的各项损失。
  (3)工艺方案制订
  在设计的不同阶段,设计部门提供的信息“粒度”级别不同,即信息详细程度不同。所以,在工艺制订过程中,也要跟踪相应设计流程,分层次制订工艺规程,根据设计不同阶段提供的工艺信息,逐渐细化总体工艺设计阶段制订的工艺方案,直至形成具体可行的工艺规程。
  在该集成环境下,设计和工艺均面向实际生产制造现场,以实现产品的功能要求为最终......点击查阅全文......↓