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如何實現PDM與CAD的集成應用

作者:陳宗舜  發布日期:2008-01-04

  我國CAD的應用始于上個世紀70年代后期, 90年代中期CAD技術得到了普及,80%的企業實現了“甩圖板”,試點的138家企業中76%的設計周期縮短,96%的提高設計質量,72%的降低成本,為進一步開展CAD的應用打下了基礎。90年代后期,我國CAD技術的應用向縱深發展,一是由使用二維繪圖CAD軟件向使用三維設計軟件發展,二是由零部件設計向整機設計發展,三是由單獨運行向應用PDM技術向集成運行發展。但是大多數企業停留在“甩圖板”階段,即使有的企業使用三維設計軟件,但是還是沒有形成面向整個產品設計過程、具有優化分析、計算,具有系列、通用、零部件(模塊)庫、數據庫和快速檢索系統的CAD系統內部集成的工作平臺,也沒有形成與企業其它計算機應用系統數據共享、集成運行的環境。據中國機械工業聯合會2003年11月14日發布調查,對166家機械制造企業調查統計結果:CAD應用基本普及 重點骨干企業的70%已應用CAD技術;“九五”期間50家示范企業的CAD應用普及率已達93%,主導產品CAD的出圖率達98%。但CAD應用的深度仍有很大局限,相當一部分企業停留在出圖上,三維CAD、CAD/CAM、仿真設計等應用很少;被調查的166個企業中進行結構優化計算的只占16%,進行仿真設計的只占6%。怎樣深化CAD的應用?開展與PDM應用相結合是發展方向。

  一.CAD深入應用對產品設計基礎數據及產品數據管理PDM的要求

  1.PDM能提供CAD系統進行設計活動必須的技術文件及其管理

  一般市場上CAD軟件,都是支撐軟件,如果企業要形成自已的CAD應用系統,必須進行大量二次開發,建立產品設計基礎數據庫,包括以下數據:

  1)技術標準與技術規范。

  在產品開發過程中需要大量的相關標準,其中有的是市場上能買到的,也有的要企業自己制訂, 中華人民共和國機械行業標準JB/T 8514.1-1997機械制造業產品標準化體系中規定的必需資料如下:

  a.基礎標準類:制圖;公差配合、互換性基礎;結構要素;環境條件;設計文件、圖樣管理等。

  b.設計標準類:測試方法;安全、衛生設計規范;CAD軟件標準;設計開發程序標準;設計管理標準;包裝、搬運、儲存. 標志等。

  c.零部件標準類:零部件標準;元器件標準;半成品標準、在制品標準;

  d.外購件標準類: 各類外購件標準;外購件選用;采購、驗收規范;外購件采購程序及質量保證。

  e.材料標準類: 各類材料標準;材料采購、驗收規范;材料選用標準;材料保管、領用程序等。

  f.工藝標準類:工藝基礎標準;工藝技術標準;工藝規程標準;檢驗規程;質量控制標準;CAPP標準;NCP標準等。

  g.工裝標準類:各類工裝標準;工裝設計標準;工裝驗收標準;工裝管理標準;工裝選用標準;工裝CAD標準。

  h.設備標準類:設備標準;儀器標準;驗收標準;保養標準等。

  i.服務標準類:安裝標準;維修標準;質保標準;服務標準等。

  2)設計基礎技術資料。

  a.機械設計基礎:可靠性設計、零部件失效性分析、疲勞強度設計、摩擦學設計、振動控制與應用技術資料。

  b.零部件設計:軸與軸轂聯接、聯接與緊固、彈簧、滾動軸承、滑動軸承、密封件、管路附件、起重和搬運零件、操作件、手工工具、箱體、機架與導軌。

  c.傳動設計:傳動設計分類、特點及選擇,園柱齒輪傳動、錐齒輪傳動、蝸桿傳動、帶、鏈傳動、摩擦與螺旋傳動、無級變速器、聯軸器、離合器和制動器、連桿、凸輪等機構。

  d.機械控制系統設計:液壓傳動與控制、氣壓傳動與控制、液力傳動與控制、電氣傳動與控制。

  以上這些標準與基礎技術資料有的是文字文本,有的是表格,有的是圖形,有的是數學公式。這都是機械設計的基礎,也是CAD系統應用必需的數據,在沒有PDM系統前,CAD系統必須自已建立數據庫、圖形庫、知識庫、方法庫,如圖1。應用PDM后,可以把它作為PDM數據庫的內容,由CAD系統調用。

  3)PDM支持通用零部件庫建立及零部件、標準件、外購件的庫調用CAD系統應用PDM系統零部件管理模塊,實現快速設計。

  應用系列化、模塊化、標準化技術是提高產品設計能力與水平的有效方法,PDM系統零部件管理模塊就可以應用成組技術實現系列化、模塊化、標準化技術建立通用零部件庫,應用特征編碼實現快速檢索,充分發揮系列化、模塊化、標準化技術及成組技術建立通用零部件庫的作用,大大減少產品設計的重復勞動、縮短設計周期、為改善與優化生產管理打好基礎。

  4)PDM支持CAD系統應用其產品結構配置模塊,實現產品結構快速配置。

  在面對市場、面對用戶情況下,應用PDM系統產品結構配置模塊,可以實現產品結構快速配置,滿足用戶需要。

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