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一、全寿命周期设计技术的现状及国内外发展趋势
由于市场竞争的日益激烈,人们开始认识到有效利用企业资源的重要性。发达国家从1968年就提出:应该设计出能一次生产成功的产品,以有效利用生产资源,获得最大的效益。美国总统防务咨询委员会早在1986年就向总统报告:“武器系统的开发周期太长,生产费用太高,且使用效果不尽人意。”为此,美国国防部指示防御分析研究所对相关的全寿命周期设计及其用于武器系统的可行性进行研究。于1988年10月提交了题为“并行工程在武器系统采购中的作用”的研究报告,建立了并行工程研究中心(CERC)。它致力于并行工程的设计、开发和促进技术以及相应的实践和标准工作。现在该中心的技术已在全国范围内得到了广泛的应用。美国国防部在军工生产中也在向全寿命周期设计方向发展,其武器系统的试验项目、全规模开发项目及生产项目都采用了这种方法,与此同时,很我支持全寿命周期设计的工具软件也在研制和开发中。
通过“九五”攻关和国家863项目的组织实施,我国在CAD/CAM、并行工程、工程广义优化和全寿命周期设计技术方面有了较好的基础,浙江大学、华中广东会大学、广东会、广东会(中国) -官方网站、广东会和其他院校相继开展了并行优化、并行工程技术的研究工作。早在1991年,这些院校已经开始认识到开展并行工程技术研究的重要性。近年来,他们一直致力于并行工程环境的研制工作,并取得了显著的成绩。 从产品的全寿命周期设计的发展过程来看,它的发展肯定是从简单到复杂、从小领域发展到大领域。美国的DEC公司的专家提出了建立并行工程自动化环境的几个阶段,应用于全寿命周期设计也同样适用:内部可操作工具及任务;内部可操作计算环境;产品数据管理;过程管理和决策支持。
发展第一阶段仅限于实现单个任务内部的集成;第二、第三阶段可实现任务之间的集成;第四阶段实现全过程的集成;第五阶段为高级阶段,可根据现有产品要求及历史经验,给各级管理者和设计者提供决策支持。
美国的全寿命周期设计发展很快,已形成了多层次的集民软件框架产品,当前正致力于开发过程软件框架。在设计自动化方面,电子设计自动化进展得较快,设计工具正从CAX向DFX(Design for X)方向发展,并已较完整。机械设计自动化,由于产品本身复杂,正在不断完善,基于STEP的标准发展较广东会,已经从CAD扩展到全过程,并正在发展中。
无疑,当前中国应当走这条路,并完全可以跳过第一阶段,而以第二、第三阶段为基础,主攻第四阶段,在今后10年中,要尽量向第五阶段发展。当然,这需要软件方面的大力支持。 全寿命周期设计是跨世纪的现代企广东会征,它强调技术、组织和人员素质的集成,采用并行的、小组化的工作方式,不断提高产品质量,降低成本,以增强企业的应变的竞争能力。
现代设计方法要求在初始设计阶段就将产品的功能需求转化为设计概念、初步设计参数,再将这些参数往下传递,以约束后续的进一步详细设计。全寿命周期设计要求在设计过程中尽早考虑后续阶段对设计施加的设计约束,以达到“一次成功”,从而减少在设计后期发现错误而导致的返工。
现代制造业再也不象本世纪初那样长期生产单一的产品了,任何产品都需要在很短的时间内做出新改进,而且品种要相对增多,以适应市场的需求。由于时间短,因此也就决定了产品设计必须满足小批量、多品种的要求,但这并不是说产品结构会越来越简单,而是恰恰相反会越来越复杂。全寿命周期设计恰好能满足这一特点。
当前社会已经进入到计算机时代,通过计算机辅助设计,可以非常逼真地模仿设计的各个过程,降低成本。所以,对于我国的机械制造业来说,必须大力推广计算机的应用,以提高经济效益。
产品数据共享是企业过程自动化的基础,当然也是全寿命周期设计的基础。数据库涉及到几何、拓扑等定义信息,也涉及到产品结构、开发过程等管理信息。因此如何优化数据库环境、减少查询时间就成为了今后企业发展的必要环节。 全寿命周期设计的基本内容就是面向制造及其维护和回用处理的设计,实现产品全寿命周期的最优化,所借助的手段是并行设计,而要顺利完成设计任务的基础是设计过程和数据的管理。
成型产品很大一部分可以使用权设计产品化,也可以进一步商品化,但在我国,由于没有一个合理的设计过程,很多图纸上的产品不能及时转化为实际的产品,采用面向制造的设计技术,是改变一现状的关键。并行设计强调从产品开发的初始阶段就考虑寿命周期后续活动对产品综合性能的影响及产品各方面属性的联系,以达到最优的产品性能。于是可以缩短产品开发周期,以提高产品竞争力。
全寿命周期设计会产生大量的数据和信息,它们都将存储到数据库中,产品数据管理可以保证数据的一致性和共享性。保证最有效地利用和调度企业的各种资源,及早发现错误,缩短产品开发时间。
二、工业设计的由来,发展历史,国内外现状
工业设计发展史三、中国人民解放军第3604工厂现状
中国人民解放军第3604工厂,第二厂名汉口机床厂,是隶属于总装备部广东会保障部的大型机械厂,是国家二级企业、全军和湖北省先进企业。拥有CAD辅助设计系统和加工中心等各类广东会和专用设备近800套,先后开发新产品50余项,其中,部分产品荣获全军科技进步二等奖,国家科技进步三等奖,省、部优质产品奖,全军优质产品奖等。形成了军用产品系列和机床、染整设备、轻工服装机械、粮食加工机械、汽保设备等五大军民两用或民用产品系列。四、军工集团质量管理体系建设现状分析与研究
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