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第二章  系列化產(chǎn)品CAD系統(tǒng)

【本章摘要】本章主要敘述了系列化產(chǎn)品CAD系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)概況，從系列化產(chǎn)品CAD系統(tǒng)的主要解決問(wèn)題、特點(diǎn)、方法及其在企業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值。

2.1  企業(yè)對(duì)產(chǎn)品CAD系統(tǒng)的需求

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在企業(yè)中的普及發(fā)展，特別是對(duì)一些具有設(shè)計(jì)功能的企業(yè)來(lái)說(shuō)，CAD技術(shù)的應(yīng)用對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式發(fā)生根本性的變革，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的變革提供了重要的手段。應(yīng)用CAD技術(shù)能夠提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作效率，縮短設(shè)計(jì)周期，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代；有利于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。CAD技術(shù)已定為我國(guó)“九五”期間重點(diǎn)推廣的技術(shù)。

對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)型全業(yè)，CAD技術(shù)的應(yīng)用，更偏向于產(chǎn)品的系列化與CAD的設(shè)計(jì)與信息管理。對(duì)于中小型企業(yè)，有以下問(wèn)題急需解決：

1、設(shè)計(jì)的科學(xué)性差。設(shè)計(jì)一種產(chǎn)品，須要進(jìn)行大量的科學(xué)計(jì)算，而手工計(jì)算只能局限于設(shè)計(jì)方法的簡(jiǎn)化法，對(duì)于一些精確的方法，無(wú)能為力，這樣使得設(shè)計(jì)結(jié)果科學(xué)性差。

2、信息管理混亂。對(duì)設(shè)計(jì)型的企業(yè)來(lái)說(shuō)，企業(yè)對(duì)信息，即產(chǎn)品圖紙信息的管理依賴圖紙管理人員對(duì)物理圖紙的某些特定編號(hào)而進(jìn)行分類(lèi)管理。這對(duì)于很少量的圖紙來(lái)說(shuō)，是可行的，但是，如果圖紙數(shù)量增多，圖紙的特征信息增多，對(duì)圖紙進(jìn)行有效的管理和圖紙的保存就變的很困難。

3、重復(fù)勞動(dòng)量大．信息很難實(shí)現(xiàn)共享。在單純的物理圖紙上，實(shí)現(xiàn)信息共享是不可能的；特別是對(duì)一些結(jié)構(gòu)相同或相似的圖形或局部圖形，不能進(jìn)行信息共享，而仍舊需要進(jìn)行極浪費(fèi)的重復(fù)勞動(dòng)。

4、設(shè)計(jì)效率低，產(chǎn)品周期長(zhǎng)。僅從設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)，主要在于手工計(jì)算、手工繪圖、圖紙修改、圖紙傳遞和過(guò)程確認(rèn)等復(fù)雜工序。應(yīng)該充分發(fā)揮分工與合作精神，流水線的工作方式。

上述問(wèn)題也是一個(gè)傳統(tǒng)手工型設(shè)計(jì)企業(yè)在面對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如果不能有效解決上面的問(wèn)題，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，并與企業(yè)實(shí)際情況相結(jié)合，企業(yè)的效率就不能從根本上提高，就難以在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下生存。

2.2  一般解決方法：

對(duì)于設(shè)計(jì)型企業(yè)，引入CAD技術(shù)以后，針對(duì)其面臨的問(wèn)題，有以下的解決方法：

1、產(chǎn)品特征數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)化。也就是利用計(jì)算機(jī)能夠快速地完成大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的計(jì)算處理，這對(duì)手工計(jì)算來(lái)說(shuō)，是不可想象的，特別是對(duì)一些多次迭代的方程或方程組、多次求導(dǎo)函數(shù)的方程及方程組以及一些奇異函數(shù)（如冪次函數(shù)、根函數(shù)等），具體的求解方法很多：如Lagrange和Newton插值法、Adams插值法和Runge-Kutta法等。

2、隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是工程數(shù)據(jù)庫(kù)的理論與實(shí)際應(yīng)用的不斷發(fā)展與探索，結(jié)合管理系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)）的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的CAD系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持也越來(lái)越強(qiáng)大。在CAD系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)信息管理系統(tǒng)，建立特征信息的工程數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)通過(guò)ODBC接口連接工程數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)特征信息（例如圖紙中的圖號(hào)、圖目等）的操作，達(dá)到快速實(shí)現(xiàn)信息查詢與信息的增加、刪除及更新等等。

3、對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙過(guò)程計(jì)算機(jī)化，即根據(jù)產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)化建模，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行參數(shù)傳遞，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)；或者根據(jù)面向?qū)ο蟮乃季S，把產(chǎn)品的特征封裝起來(lái)，成為一個(gè)對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品集成化；而通過(guò)建立并操作智能圖元，將傳統(tǒng)的繪圖提升為拼圖，進(jìn)一步提高了CAD系統(tǒng)的智能化。

4、企業(yè)信息存儲(chǔ)電子化，利用數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)技術(shù)和電子文件的形式對(duì)企業(yè)信息進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，而不是依賴于傳統(tǒng)的物理圖紙：再利用居域網(wǎng)管理和辦公自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息的共享和有效的控制管理。通過(guò)居域網(wǎng)中信息的傳輸，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程一體化，使企業(yè)內(nèi)部合理分工與協(xié)調(diào)合作，將會(huì)大大提高企業(yè)的工作效率和有效的管理。

這是對(duì)于系列化產(chǎn)品CAD系統(tǒng)的一般要求，當(dāng)然，針對(duì)具體需求的企業(yè)，要具體分析上述的一般需求轉(zhuǎn)化為企業(yè)中的具體需求。

2.3  系列化產(chǎn)品CAD的特點(diǎn)

從企業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程與企業(yè)管理有效地結(jié)合起來(lái)（圖2-l)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理與產(chǎn)品設(shè)計(jì)一體化。從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)說(shuō)，是將CAD系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫(kù)在網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)合，見(jiàn)圖2-2，產(chǎn)品CAD系統(tǒng)包括產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)和CAD的二次開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，特點(diǎn)突出：

1、具有的普通MIS管理系統(tǒng)對(duì)企業(yè)信息的管理功能，但是能對(duì)共享和控制設(shè)計(jì)過(guò)程的信息，這是一般管理系統(tǒng)做不到的。

2、系統(tǒng)也是通過(guò)ODBC通用開(kāi)放接口連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的，但是，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)不是通常類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)，而是工程數(shù)據(jù)庫(kù)，目前還是處于研究與發(fā)展中，最簡(jiǎn)單且常用的是關(guān)系型的工程數(shù)據(jù)庫(kù)，用數(shù)據(jù)庫(kù)字段去描述工程信息，詳細(xì)見(jiàn)第5章。

3、系統(tǒng)是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與企業(yè)管理的有機(jī)結(jié)合，而不是傳統(tǒng)的企業(yè)管理與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的分離。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)部分，將一些特征信息傳給信息管理部分，系統(tǒng)也可以向產(chǎn)品設(shè)計(jì)部分發(fā)出控制命令，干涉其設(shè)計(jì)過(guò)程，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)管理與設(shè)計(jì)一體化。

2.4  系列化產(chǎn)品CAD系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值

如前所敘述，系列化產(chǎn)品CAD系統(tǒng)具有信息管理功能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的功能，并且，還使二者之間的信息進(jìn)行互相交流。

首先，有效地管理企業(yè)中的資源信息，將資源合理分配，減少人工消耗，提高管理效率。

其次，針對(duì)企業(yè)的系列化產(chǎn)品，作為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的有效輔助工具，不僅大大提高了公司新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，而且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理化，大大降低了生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

最后，把企業(yè)管理與設(shè)計(jì)技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái)，使設(shè)計(jì)人員能夠與管理人員進(jìn)行信息交流，使管理人員緊密聯(lián)系技術(shù)設(shè)計(jì)，同時(shí)，設(shè)計(jì)人員也具有全局觀，不是僅僅為設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)。

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