Vol.24 曾庆良等：并行工程环境下面向装配的设计系统 ·665 程仿真、装配过程仿真和运行过程仿真等部分 品定义三个部分的活动是相对并行、协同展开 构成.这样，产品定义、生产规划与过程仿真三 的，它们一起构成了一个使该产品模型逐渐完 个部分一起形成了一个反复迭代、逐步求精的 善和具体化的过程 信息处理过程，其对象是以数字化形式存在的 图3为在某企业中实施并行工程时，改进 虚拟产品及各种相关信息.随后的生产准备和 的产品开发过程.在产品设计中引人反馈流机 产品制造，均与客观存在的制造资源、原材料及 制，把设计中的大循环改为小循环，将产品设计 其变化形式相关联，因而是一个物质处理过程. 每个阶段的设计结果及时反馈给上游进行设计 图2示意性地给出了两种过程对产品形成的作 评价和修改，可以提高设计的质量和效率.在产 用及其相互关系 品开发过程中应用过程管理软件对产品开发过 程进行信息化管理，实现过程执行的自动化，加 有关规范 质量标准 控制信息 快信息在设计部门之间的流动，缩短评审、反馈 市场需求 信息处 的时间，也可以大大缩短产品开发周期. 理过程 数字化产品 物质处 真实产品 在产品方案设计阶段，除对产品的功能、结 理过程 原材料 构强度、刚度及动力学品质等性能问题进行分 设计者CE支持环境 制造资源 析外，还通过DFA方法对产品的装配性能进行 图2物质与信息处理过程的功能及相互关系 分析与评价.在产品的详细设计阶段，对零件的 Fig.2 Functions of material and information processing 强度、可加工性、铸造性能、冲压性能、加工成本 process 等进行分析与评价，从而保证产品的可加工性 信息处理过程中，产品定义所完成的内容 和经济性.通过设计过程中的信息反馈和DFX 相当于一般意义上所说的产品设计，不过它所 评价，可以减少设计错误，提高设计质量，使得 生成的并非设计图纸，而是有待完善的数字化 在产品设计阶段即可考虑产品加工、装配和工 产品模型；另一方面，生产规划、动态仿真与产 艺等问题，提高一次设计成功的可能性 设计更改 方案设计改进 详细设计改进 DFA CAE 可加工性分析 强度分析」 DFM CAE 动力学分析 计 浅转分析· 工装 设计 初期成本估知 加工过程仿身 冲压工艺分析 详细成本估氧· 版本 6餐 评审 生成 编制 预发布 发放 路线 预发布 图3基于并行工程的产品开发过程 Fig.3 Product development process based on concurrent engineering 2面向装配的产品设计体系结构 到产品功能配置，形成产品的功能树.功能树中 产品的每一功能都有相应的零部件来实现.因 图4为并行工程下面向装配的产品设计体 此，可从产品的功能树通过映射建立起产品的 系结构图.产品的设计由面向用户功能模型的 结构树，通过进一步细化，建立起产品的装配模 要求开始，通过质量功能配置QFD(Quality Func- 型.产品的装配模型为面向装配的产品设计提 tion Development)将用户的需求经过逐步分解得 供信息来源.设计人员通过分析给出装配模型匕 曾庆 良等 并行 工程环 境下 面 向装配 的设 计 系统 程仿真 、 装配过程仿真和运 行过程仿真等部分 构成 这样 ， 产品定义 、 生 产规划 与过程仿真三 个部分一起形成 了一个反 复迭代 、 逐步求精 的 信息处理过程 ， 其对象是 以 数字化形式存在 的 虚拟产 品及各种相关信息 随后 的生 产准备和 产品制造 ， 均与客观存在 的制造资源 、 原材料及 其变化形式相关联 ， 因而是一个物质处理过程 图 示 意性地给出 了两种过程对产 品形成 的作 用及 其相互关系 信息处 理过程 物质处 理过程 图 物质 与信息处理 过程 的功能及相互关 系 信息处理过程 中 ， 产 品定义所完成 的 内容 相 当于 一般意义上所说 的产品设计 ， 不 过它所 生成 的并非设计 图纸 ， 而是有待完善 的数字化 产品模型 另一方面 ， 生 产规划 、 动态仿真与产 品定义 三个部分的活 动是相对并行 、 协 同展开 的 ， 它们一 起构成 了一个使该产 品模型 逐渐完 善 和具体化 的过程 图 为在某企业 中实施 并行工程 时 ， 改 进 的产品开 发过程 在产 品设计 中引人反馈流 机 制 ， 把设计 中的大循环改为小循环 ， 将产品设计 每个阶段 的设计结果及 时反馈给上游进行设计 评价和修改 ， 可 以提高设计的质量 和效率 在产 品开发过程 中应用 过程管理软件对产 品开发过 程进行信息化管理 ， 实现过程执行 的 自动化 ， 加 快信息在设计部 门之间的流动 ， 缩短评审 、 反馈 的 时 间 ， 也可 以 大大缩短 产 品 开 发周期 在产 品方案设计阶段 ， 除对产 品 的功能 、 结 构强 度 、 刚度及动力学 品质等性能 问题进行分 析外 ， 还 通过 方法对产 品 的装配性 能进行 分析与评价 在产品的详细设计阶段 ， 对零件的 强度 、 可加 工性 、 铸造性能 、 冲压性能 、 加工成本 等进行分析与评价 ， 从而保证产 品 的可 加工性 和 经 济性 通 过设计过程 中的信息反馈 和 评价 ， 可 以减少设计错误 ， 提高设计质量 ， 使得 在产 品设计阶段 即可 考 虑产 品加工 、 装配 和 工 艺 等问题 ， 提高一 次设计成功 的可能性 设计更改 知筑抵与期 方案设计改进 爆 』‘ 二 工装 设计 曰 生版成本 编制 荔貂 工艺 寻 言吐之 ，凡 笔影 狈友布 图 基 于并行 工程 的产 品 开发 过 程 面 向装配的产品设计体 系结构 图 为并行工程下 面 向装配 的产 品设计体 系结构 图 产品 的设计 由面 向用 户功能模型 的 要求开始 ， 通过质量功能配置 将用 户 的需求经过逐步分解得 到产品功能配置 ， 形成产 品 的功能树 功能树 中 产品 的每一功能都有 相应 的零部件来实现 因 此 ， 可 从产 品 的功能树通 过映射建立起产 品 的 结构树 ， 通过进一步细化 ， 建立起产 品 的装配模 型 产品 的装配模型 为 面 向装配 的产 品设计提 供信息来 源 设计人员 通过分析给出装配模型