數(shù)字化設(shè)計與并行工程在摩托車研發(fā)中的應(yīng)用
1前言
在市場經(jīng)濟下,企業(yè)之間的競爭日益激烈,如何提高企業(yè)自身的競爭力,是企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵問題。其中技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新更是企業(yè)生存的靈魂。現(xiàn)代企業(yè)已由“橄欖型”轉(zhuǎn)為“啞鈴型”,新產(chǎn)品的研發(fā)在企業(yè)中的地位越來越重要。因此,如何提高企業(yè)新產(chǎn)品自主研發(fā)能力顯得尤其重要,而研發(fā)能力的提高,離不開高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,離不開現(xiàn)代化的新產(chǎn)品研發(fā)環(huán)境,為企業(yè)研發(fā)機構(gòu)建立基于信息共享的新產(chǎn)品研發(fā)環(huán)境是迫切需要解決的問題。洪都集團下屬的洪都摩托車有限公司是我國摩托車行業(yè)中集設(shè)計制造于一體的老牌大型國有企業(yè),新中國的第一輛摩托車就誕生在這里,但是由于一些特殊的因素,新產(chǎn)品的自主研發(fā)能力比較低,產(chǎn)品品種單一,投產(chǎn)周期長,研發(fā)手段落后,在產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享、產(chǎn)品研發(fā)管理方面存在不少問題,為了在激烈的市場競爭中占據(jù)主動,我們采用了CAD/CAE/PDM等計算機技術(shù)建立信息共享的產(chǎn)品研發(fā)環(huán)境,以提高新產(chǎn)品的自主研發(fā)能力。
2摩托車數(shù)字化設(shè)計效果
傳統(tǒng)的工程設(shè)計方法是設(shè)計人員在圖紙上利用幾個不同投影視圖來表示一個三維產(chǎn)品的設(shè)計模型,在圖紙上還有很多人為規(guī)定、標準、符號和文字描述,對于一個較為復(fù)雜的部件,需要用若干張圖紙,盡管這樣,圖紙上還盡是密密麻麻的各種線條、符號和標記等。然后,工藝、生產(chǎn)和管理等部門的人員,再認證閱讀這些圖紙,弄懂設(shè)計意圖,通過不同視圖的描述,想象出設(shè)計模型的每一個細節(jié)。此項工作是十分的困難和艱苦。自我國的摩托車工業(yè)建立開始,由于受傳統(tǒng)的以二維設(shè)計為主的設(shè)計方法的限制,如手工圖紙設(shè)計、手工操作機械加工方法,采用模擬量傳遞和傳遞路線長等原因,導(dǎo)致了制造的可復(fù)制性差,協(xié)調(diào)性差。尤其在新的型號研制過程中,返工現(xiàn)象更為明顯,嚴重影響著企業(yè)的技術(shù)進步。當利用三維CAD實體造型軟件進行產(chǎn)品設(shè)計時,設(shè)計人員可在計算機上直接進行三維設(shè)計,隨即可在屏幕上見到所設(shè)計產(chǎn)品的真實三維模型。因此這是工程設(shè)計方法的一個突破,從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計方法。反映了產(chǎn)品設(shè)計中的一個總趨勢,即產(chǎn)品零件的形狀和結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,更改越頻繁,則采用三維CAD實體造型軟件進行設(shè)計的優(yōu)越性則越突出。當零件在計算機上建立三維數(shù)字化模型后,工程師就可在計算機上很方便地進行后續(xù)環(huán)節(jié)的設(shè)計工作,如部件的虛擬裝配、總體布置、運動仿真、干涉檢查、數(shù)控加工編程及仿真等。因此它為實現(xiàn)計算機集成制造和在并行工程思想指導(dǎo)下整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用統(tǒng)一的產(chǎn)品信息模型奠定了基礎(chǔ)。
摩托車零件的數(shù)字化產(chǎn)品定義就是利用三維造型軟件系統(tǒng)進行零件的三維建模,其最突出優(yōu)點是:可以建立摩托車零件的三維實體模型,并可方便地通過在計算機上進行裝配來檢查零件的干涉和配合協(xié)調(diào)情況;可準確地進行重量、平衡和應(yīng)力分析;很容易從三維實體模型中提取它的截面圖,便于數(shù)控加工的程序設(shè)計,產(chǎn)品的三維分解圖也很容易建立起來。所有零件的三維設(shè)計結(jié)果是唯一的權(quán)威性數(shù)據(jù)集,可供所有的后續(xù)環(huán)節(jié)使用,二維圖紙按三維數(shù)模生成。用戶評審的唯一依據(jù)是三維數(shù)模和相應(yīng)生成的二維圖紙。對于數(shù)控加工,可利用三維的線框和表面模型數(shù)據(jù)。
這樣的技術(shù)思路決定了數(shù)字化協(xié)同設(shè)計平臺要以應(yīng)用為中心,其核心是協(xié)同設(shè)計平臺支持下的三維CAD技術(shù),既以CAD系統(tǒng)為第一選型目標,CAD系統(tǒng)確定之后,再根據(jù)CAD軟件的要求,配置相應(yīng)的硬件、系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其它應(yīng)用軟件,構(gòu)成一套較為完整的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)。為確保在研制中全面采用三維CAD設(shè)計技術(shù),必須建立一套較完整、先進、實用性強的協(xié)同設(shè)計平臺,因此,我們選擇了PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)系統(tǒng)。
3PDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點
PDM系統(tǒng)工程緊緊圍繞著建立信息共享、產(chǎn)品研發(fā)環(huán)境展開,立足于公司的實際情況,充分考慮系統(tǒng)的先進性、成熟性、經(jīng)濟性