数字化设计ppt课件
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（４）在PDM环境中，工程技术人员将严格按照企业制 定的各项规范和规定办事，可有效地利用各种工程 标准，保证产品开发工作顺利进行，并且有利于与 国际上通行的各种软件和标准接轨，方便与国外开 展技术交流和商业上的交往。
（５）有效地减少产品投放市场时间，一般可加快50 ％～200％；将大幅度的减少工程设计修改（据调 查可达40％）和制造中的返工现象。
1）飞行器的数字研制流程、管理规范。 2)）产品数据的组织定义规范。 3)）数字化产品定义规范 4）数字样机规范 5）数字化设计制造过程中数据的发放、更改的规范。 6）建立产品数据的存储和归档管理的有关规定和规范 7）数字化制造方面的规范
15
2 信息编码体系
制定科学合理的信息编码体系和建立信息编 码系统是实现飞行器结构数字化工程信息集成的 基本条件之一。信息编码要考虑分类码和标识码 两部分内容，可参照有关信息分类编码的国标、 部标和产品数字化工程的约定及标准，并根据自 身企业传统习惯进行编制。
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14.7 并行工程
1 并行工程的概念
图14.7.1 并行工程运行模式 28
2 并行工程的地位与作用
(1) 并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术的支持下，将原 来分别依次进行的工作在时间和空间上交叉、重叠，充分 利用了原有技术，并且吸收了计算机技术、信息技术的优 秀成果，使其成为产品数字化设计的重要手段和先进制造 技术的基础。
14.2 计算机辅助设计（CAD）
1 CAD系统的构成
图14.2.1 CAD系统硬件配置
4
1）系统软件
操作系统与窗口系统。 编译系统。 数据库管理系统。 通信软件。
2）CAD系统的支撑软件 通用支撑软件 应用软件
5
2 CAD系统的类型
信息检索型CAD系统 人机交互型CAD系统 智能型CAD系统
三个主要功能
产品结构化管理与结构配置功能； 产品设计过程的项目管理机制与工作
流程控制；
产品所有相关数据的管理与控制。
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实现下述目标：
（１）方便地查询和共享分布式环境中的产品信息， 实行并行工程。
（２）方便实现设计工程和制造工程的跟踪和报告， 减少产品报废、重复跟踪和出现多余部件。
（３）实现工程设计和制造系统的高度集中，在 PDM环境中无需再用纸质文件来管理和控制 产品数字化信息的流动、传输和利用，真正 实现产品的无纸设计/制造技术。
材料特征
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2 数字化建模预装配
基于三维实体的虚拟预装配，是在产品数字化定义的基 础上，利用计算机技术实现模拟预装配的过程。它主要用 于进行干涉检查、装配性分析以及人机功效分析等工作， 这个过程也是以零件三维实体模型的共享为基础的。通过 虚拟预装配可以进行结构协调设计、系统协调设计、检查 零部件的安装和拆卸等工作，有效地减少因设计错误而引 起的返工和更改。
（６）产品信息全部数字化，有序地存放于数据库中， 便于实现质量管理。
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2 PDM的实施和应用
（1） 建立协同式产品开发环境，支持相关部门并行工作， 实现以网络技术为基础的产品开发，项目管理机制。
（2） 建立产品对象管理系统，实现产品对象库零部件综 合信息管理；以产品零部件为基本单元组织文档；控 制产品对象与文档的版本。
1 CAD/CAM系统集成化的内容
硬件集成 采用工作站或微机系统的分布式配置 采用客户机/服务器（Client/Server）体系 结构
软件集成
11
软件集成需要满足
a. 集成系统有畅通的信息和正确的数据转换 b. 提供信息共享和软件共享的机制 c. 提供所有软件信息的版本控制及管理 d. 信息项改动时，自动跟踪相关信息项 e. 保证内部有一致性的接口和外部有统一的、
6
3 CAD系统中的人工智能技术
（1）专家系统 （2）专家系统的组成与结构 （3）专家系统的应用
7
图14.2.3 专家系统结构
8
图14.2.4 导弹总体结构布局专家系统流程图
9
4 机构的计算机辅助分析
（1）机构分析的几何建模 （2）机构的运动特性定义 （3）运动仿真 （4）结果处理
10
14.3 计算机辅助设计与制造一体化系统
（3） 建立工作流程管理系统，实现产品研制生产过程中 各种发放与更改流程控制，实现产品研制生产的阶段 性管理。
（4） 开发明细汇总功能，根据产品配置自动生成各类产
品明细并汇总，为职能部门提供统一的产品数据源，
保证数据的及时性和准确性。
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3 PDM的主要内容
1） 文档管理 2） 工作流管理 3） 产品结构和构型管理 4） 工程更改管理 5） 人员组织与权限管理 6） 并行设计支持 7） 生命周期管理
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14.5 数字样机设计基础
1 数字化产品的定义与建模
17
图
14.5.1
产 品 数 字 化 定 义 流 程
18
2 主要的建模方法
1）产品几何建模技术
2）产品特征建模技术
总体特征 协作特征 设计特征 制造特征 形状特征
19
工艺特征 精度特征
Ａ、尺寸公差特征 Ｂ、形状公差特征 Ｃ、位置公差特征 Ｄ、表面粗糙度特征
数字化设计
14.1 概述
三维数字化设计技术 数字化预装配技术(DPA) 设计制造的并行工程技术 全面的产品数据管理(PDM)技术 统一产品数据表达和交换技术 全数字化环境与协同工作技术
1
图14.1.1 CAD在设计中的应用范围
2
图14.1.2 飞行器研制的集Байду номын сангаас化工作模式
3
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3 数字样机
数字样机是通过PDM系统进行存储和管理的， 在PDM系统中分为结构化数据和非结构化数据 两类。结构化数据反映出产品的结构关系，形 成设计的EBOM。非结构化数据包含各种设计 说明书、工艺文件等，这些信息一般以文件形 式存储于电子仓库之中，被结构化数据连接和 引用。
22
14.6 产品数据管理（ＰＤＭ）
友好的人机界面 f. 用统一执行控制程序来组织各种信息的传递和
运行
12
2 CAD/CAM系统的智能化
完成以下工作： 1）形成设计概念，进行分析和证明。 2）进行思考，选择最佳方案。 3）进行创造性设计。
13
图14.3.3 一般CAD/CAM专家系统
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14.4 数字化设计制造标准规范
1 数字化标准规范体系
（４）在PDM环境中，工程技术人员将严格按照企业制 定的各项规范和规定办事，可有效地利用各种工程 标准，保证产品开发工作顺利进行，并且有利于与 国际上通行的各种软件和标准接轨，方便与国外开 展技术交流和商业上的交往。
（５）有效地减少产品投放市场时间，一般可加快50 ％～200％；将大幅度的减少工程设计修改（据调 查可达40％）和制造中的返工现象。
1）飞行器的数字研制流程、管理规范。 2)）产品数据的组织定义规范。 3)）数字化产品定义规范 4）数字样机规范 5）数字化设计制造过程中数据的发放、更改的规范。 6）建立产品数据的存储和归档管理的有关规定和规范 7）数字化制造方面的规范
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2 信息编码体系
制定科学合理的信息编码体系和建立信息编 码系统是实现飞行器结构数字化工程信息集成的 基本条件之一。信息编码要考虑分类码和标识码 两部分内容，可参照有关信息分类编码的国标、 部标和产品数字化工程的约定及标准，并根据自 身企业传统习惯进行编制。
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14.7 并行工程
1 并行工程的概念
图14.7.1 并行工程运行模式 28
2 并行工程的地位与作用
(1) 并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术的支持下，将原 来分别依次进行的工作在时间和空间上交叉、重叠，充分 利用了原有技术，并且吸收了计算机技术、信息技术的优 秀成果，使其成为产品数字化设计的重要手段和先进制造 技术的基础。
14.2 计算机辅助设计（CAD）
1 CAD系统的构成
图14.2.1 CAD系统硬件配置
4
1）系统软件
操作系统与窗口系统。 编译系统。 数据库管理系统。 通信软件。
2）CAD系统的支撑软件 通用支撑软件 应用软件
5
2 CAD系统的类型
信息检索型CAD系统 人机交互型CAD系统 智能型CAD系统
三个主要功能
产品结构化管理与结构配置功能； 产品设计过程的项目管理机制与工作
流程控制；
产品所有相关数据的管理与控制。
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实现下述目标：
（１）方便地查询和共享分布式环境中的产品信息， 实行并行工程。
（２）方便实现设计工程和制造工程的跟踪和报告， 减少产品报废、重复跟踪和出现多余部件。
（３）实现工程设计和制造系统的高度集中，在 PDM环境中无需再用纸质文件来管理和控制 产品数字化信息的流动、传输和利用，真正 实现产品的无纸设计/制造技术。
材料特征
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2 数字化建模预装配
基于三维实体的虚拟预装配，是在产品数字化定义的基 础上，利用计算机技术实现模拟预装配的过程。它主要用 于进行干涉检查、装配性分析以及人机功效分析等工作， 这个过程也是以零件三维实体模型的共享为基础的。通过 虚拟预装配可以进行结构协调设计、系统协调设计、检查 零部件的安装和拆卸等工作，有效地减少因设计错误而引 起的返工和更改。
（６）产品信息全部数字化，有序地存放于数据库中， 便于实现质量管理。
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2 PDM的实施和应用
（1） 建立协同式产品开发环境，支持相关部门并行工作， 实现以网络技术为基础的产品开发，项目管理机制。
（2） 建立产品对象管理系统，实现产品对象库零部件综 合信息管理；以产品零部件为基本单元组织文档；控 制产品对象与文档的版本。
1 CAD/CAM系统集成化的内容
硬件集成 采用工作站或微机系统的分布式配置 采用客户机/服务器（Client/Server）体系 结构
软件集成
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软件集成需要满足
a. 集成系统有畅通的信息和正确的数据转换 b. 提供信息共享和软件共享的机制 c. 提供所有软件信息的版本控制及管理 d. 信息项改动时，自动跟踪相关信息项 e. 保证内部有一致性的接口和外部有统一的、
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3 CAD系统中的人工智能技术
（1）专家系统 （2）专家系统的组成与结构 （3）专家系统的应用
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图14.2.3 专家系统结构
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图14.2.4 导弹总体结构布局专家系统流程图
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4 机构的计算机辅助分析
（1）机构分析的几何建模 （2）机构的运动特性定义 （3）运动仿真 （4）结果处理
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14.3 计算机辅助设计与制造一体化系统
（3） 建立工作流程管理系统，实现产品研制生产过程中 各种发放与更改流程控制，实现产品研制生产的阶段 性管理。
（4） 开发明细汇总功能，根据产品配置自动生成各类产
品明细并汇总，为职能部门提供统一的产品数据源，
保证数据的及时性和准确性。
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3 PDM的主要内容
1） 文档管理 2） 工作流管理 3） 产品结构和构型管理 4） 工程更改管理 5） 人员组织与权限管理 6） 并行设计支持 7） 生命周期管理
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14.5 数字样机设计基础
1 数字化产品的定义与建模
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图
14.5.1
产 品 数 字 化 定 义 流 程
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2 主要的建模方法
1）产品几何建模技术
2）产品特征建模技术
总体特征 协作特征 设计特征 制造特征 形状特征
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工艺特征 精度特征
Ａ、尺寸公差特征 Ｂ、形状公差特征 Ｃ、位置公差特征 Ｄ、表面粗糙度特征
数字化设计
14.1 概述
三维数字化设计技术 数字化预装配技术(DPA) 设计制造的并行工程技术 全面的产品数据管理(PDM)技术 统一产品数据表达和交换技术 全数字化环境与协同工作技术
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图14.1.1 CAD在设计中的应用范围
2
图14.1.2 飞行器研制的集Байду номын сангаас化工作模式
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3 数字样机
数字样机是通过PDM系统进行存储和管理的， 在PDM系统中分为结构化数据和非结构化数据 两类。结构化数据反映出产品的结构关系，形 成设计的EBOM。非结构化数据包含各种设计 说明书、工艺文件等，这些信息一般以文件形 式存储于电子仓库之中，被结构化数据连接和 引用。
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14.6 产品数据管理（ＰＤＭ）
友好的人机界面 f. 用统一执行控制程序来组织各种信息的传递和
运行
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2 CAD/CAM系统的智能化
完成以下工作： 1）形成设计概念，进行分析和证明。 2）进行思考，选择最佳方案。 3）进行创造性设计。
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图14.3.3 一般CAD/CAM专家系统
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14.4 数字化设计制造标准规范
1 数字化标准规范体系