基于PDM的产品快速组合设计系统的研究
2006/6/2 来源:计算机技术应用

    核心提示:为提高企业对市场的快速响应能力, 对以PDM系统为数据集成平台的产品快速组合设计进行了研究。分析了零部件的变型设计在快速组合设计中的作用。对快速组合设计中产品模型的构造技术进行了讨论, 研究了产品结构自动装配的实现方式。

    随着经济的发展, 社会产品日渐丰富, 人们不再满足于产品的一般功能, 对产品个性化要求越来越高, 在新的竞争形势下, 成本和质量仍是企业成功的必要条件, 但更关键的因素是制造业如何对越来越分散、扰动的全球市场进行灵活而快速的响应, 更好地满足多样化、个性化定制的客户需求。为了实现快速响应市场的需求, 加快新产品的设计步伐, 只有实现快速组合设计, 构建PDM 系统平台上的快速组合设计方案, 才能充分利用企业的已有信息资源, 缩短产品的设计周期, 同时有效地控制成本和保证质量, 大大提高企业的综合竞争力和持续发展的生命力。本文就如何构建PDM 平台上的快速组合设计系统进行了研究。

    1   系统功能设计

    为了满足客户对产品的个性化要求, 应能够从已有产品模型中快速配置出客户满意的产品,对于客户提出的全新设计, 能够在充分利用已有设计资源的基础上, 快速设计出产品模型。因此, 基于PDM 的产品快速组合设计系统应该具有以下功能:

    (1) 产品模型的开发是实现快速组合设计的核心, 根据客户需求, 通过有效使用已有设计资源、零部件的变型设计完成产品模型开发。

    (2) 产品的实现: 在产品模型的基础上, 根据各功能模块的配置规则, 选择适合自己的功能模块, 形成产品结构。

    (3) 零部件的检索: 使设计人员快速、准确地得到重复件和相似件以支持当前的设计工作。

    (4) 零部件的变型设计: 通过建立零部件模型, 实现对零部件的参数化驱动。

    (5) 自动装配: 客户配置完成产品结构后,把产品结构中涉及的零部件图形输入到CAD 系统中, 自动装配产品模型。

    (6) 在产品模型设计过程中, 引入产品装配模型, 随时可以得到已经设计的产品结构的装配模型, 通过感性认识不断修改设计方案, 避免由于设计失误造成的返工。

    (7) 产品模型的维护: 根据客户的要求, 对产品模型进行功能模块的添加、编辑、删除和改变功能模块的配置规则等。

    2   系统体系结构

    基于系统的主要功能, 系统的体系结构简图如图1 所示。系统的工作流程是: 分析已有的客户需求, 并对潜在的客户需求进行预测, 结合企业已有的设计资源, 对产品有全局性的把握后,划分产品的功能模块, 进行产品模型的设计。客户从产品模型中配置结束后, 根据产品的功能树获得产品的结构树, 把结构树中涉及到的零部件图形输入到三维CAD 系统中进行自动装配, 形成产品的装配模型, 对产品模型进行各种测试,把装配模型和测试结果反馈给客户, 使客户在产品制造前就能充分地了解产品的外观、结构、性能等, 如果客户对产品不满意, 根据客户提出的修改意见进行修改, 可以在产品的装配模型上进行修改, 修改结果将反映的产品结构中, 也可以修改产品结构, 重新生成产品的装配模型, 直到客户对产品满意为止。根据各个部门对产品结构的不同需求生成不同的产品结构视图, 供相应部门使用。如生产部门关心的是零件的生产和部件的装配过程, 采购部门只关心产品结构中的标准件和外购件等。系统流程图如图2 所示。

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