現(xiàn)代CAD設計技術(shù)的內(nèi)涵及其發(fā)展課件

現(xiàn)代CAD設計技術(shù)的內(nèi)涵

及其發(fā)展1現(xiàn)代CAD設計技術(shù)的內(nèi)涵

及其發(fā)展1主要內(nèi)容設計技術(shù)的含義與現(xiàn)代設計方法數(shù)字化設計技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代CAD技術(shù)計算機仿真設計技術(shù)現(xiàn)代設計中知識的作用結(jié)束語2主要內(nèi)容設計技術(shù)的含義與現(xiàn)代設計方法2一、設計技術(shù)的意義和方法1、

設計的含義引言設計→過程，研究解決怎樣設計（HOW）的問題

方法論描述特性設計程序創(chuàng)造性思維設計→結(jié)果，研究解決設計應該怎樣（WHY）的問題

社會價值特性經(jīng)濟 文化3一、設計技術(shù)的意義和方法1、

設計的含義3

有限的資源設計環(huán)境有限的理性——入道者成“師”，不入道者成“匠”“以技入道”設計師的成長“由理入道”4有限的資設計的定義Archer（阿切爾）“設計是圍繞目標的問題求解活動”，以心理學研究為基礎問題的定義問題的求解過程問題的求解策略評價設計的標準：設計思維過程的合理性設計工作的目標性5設計的定義5Asimow（阿西莫夫）——“設計是高風險，高不確定條件下的決策過程”設計本質(zhì)特性是“多方案選擇”→有限理性希望“足夠滿意”不求“唯一最佳方案”Booker（鮑克）——“設計是獲得足夠把握前，對未來產(chǎn)品盡可能多地模擬”實物模型強調(diào)模型的作用數(shù)字模型計算機模仿真型6Asimow（阿西莫夫）——“設計是高風險，高不確定條件下的Gregory(葛雷佳利)——“設計是拿出使人滿意的產(chǎn)品”→設計以人為本的思想Reswick（李斯威克）——“設計是從無到有的創(chuàng)造”，創(chuàng)造新的有用的事物：科學是研究已有的東西設計是創(chuàng)造新的有用的東西設計知識是科學→用科學活動解釋設計設計是藝術(shù)，盡管用到了科學知識7Gregory(葛雷佳利)——“設計是拿出使人滿意的產(chǎn)品”V.Hubka的學術(shù)思想（功能和結(jié)構(gòu)設計）以人的需求為根據(jù)，利用系統(tǒng)分析的方法經(jīng)過“技術(shù)過程”→“技術(shù)系統(tǒng)”→“功能結(jié)構(gòu)圖”→“形態(tài)學矩陣”→多個可行方案→綜合擇優(yōu)等過程，確定尺寸、結(jié)構(gòu)設計的根據(jù)。

人→設計主體設計包含了物→設計對象時間→設計過程

客觀科學知識設計的哲學（科學性和藝術(shù)性）主觀創(chuàng)新精神8V.Hubka的學術(shù)思想（功能和結(jié)構(gòu)設計）8我們的定義：設計是利用必要的的資源和手段，通過人類創(chuàng)造性思維與研究活動，促使理性構(gòu)想達成“物化”的過程。資源——知識、經(jīng)驗、材料、信息、環(huán)境（人文、社會、經(jīng)濟等）手段——設計方法、工具、軟硬件思維與研究——知識形成、綜合、升華、飛躍理性構(gòu)思——符合實際環(huán)境條件和設計目標的方案，并經(jīng)過驗證9我們的定義：設計是利用必要的的資源和手段，通過人類創(chuàng)造性思維2、傳統(tǒng)設計的特點方法——類比、經(jīng)驗、模型實驗（依賴于經(jīng)驗）過程——初步設計技術(shù)設計詳細設計（串聯(lián)方式按部就班進行）環(huán)境——手工方法、設計手冊、模型、經(jīng)驗思維方式——收斂式思維，強調(diào)局部設計結(jié)果——少方案，設計費用低102、傳統(tǒng)設計的特點103、現(xiàn)代設計的特點系統(tǒng)性——視設計對象為系統(tǒng)，考慮內(nèi)、外聯(lián)系，力求整體最佳創(chuàng)造性——重視人的創(chuàng)造潛力，以創(chuàng)新為目的和標志綜合性——市場需求為導向，兼顧生產(chǎn)、管理、銷售、用戶因素，探索多種解決問題的途徑多解性——可短期提供多個方案，保證設計結(jié)果相對最優(yōu)113、現(xiàn)代設計的特點11設計的環(huán)境——信息極為豐富，知識高度融合，新材料、新工藝層出不窮，計算機軟、硬件技術(shù)為設計提供了前所未有的良好環(huán)境，市場經(jīng)濟的高度發(fā)達，產(chǎn)品的激烈競爭，成為推動現(xiàn)代設計方法發(fā)展的社會背景設計觀念——經(jīng)驗的、類比的、局部的，變成邏輯的、推理的、系統(tǒng)的思維方式——靜態(tài)的、少變量和方案的、收斂的變成動態(tài)的、多變量的、多方案的、擴散的。12設計的環(huán)境——信息極為豐富，知識高度融合，新材料、新工藝層出設計手段——依賴于經(jīng)驗、手工、實物模型變?yōu)橐揽糠治觥⒂嬎銠C軟、硬件功能、數(shù)學模型與仿真。設計方法——優(yōu)化設計、可靠性設計、計算機仿真設計、多剛體動力學分析、有限元分析、現(xiàn)代工業(yè)設計、價值工程、反求工程、相似設計，綠色設計等實用設計技術(shù)——CAID、CAD、仿真設計、網(wǎng)絡協(xié)同設計、虛擬現(xiàn)實與數(shù)字化樣機等13設計手段——依賴于經(jīng)驗、手工、實物模型13機電產(chǎn)品現(xiàn)代設計實例14機電產(chǎn)品現(xiàn)代設計實例14151516161717Ribs18Ribs1819192020二、數(shù)字化設計技術(shù)的發(fā)展1、設計模型及其發(fā)展模型——數(shù)字化設計技術(shù)的基礎，在現(xiàn)代設計中起作核心作用模型的種類靜態(tài)模型實物模型動態(tài)模型21二、數(shù)字化設計技術(shù)的發(fā)展1、設計模型及其發(fā)展21幾何模型符號模型物理模型化學模型等產(chǎn)品設計中模型的作用信息的載體：幾何拓撲、物理特性、工藝裝配、功能維護設計表現(xiàn)形式：外觀視覺、操作性能、結(jié)構(gòu)特點、銷售價值設計信息的載體——產(chǎn)品設計模型的特征22

線框模型（WireFrameModel）——支持簡單的圖形表示表面模型（SurfaceModel）——準確表示物體表面，如曲線、曲面實體模型（SolidModel）——幾何和拓撲意義上完備的設計模型特征模型（FeatureModel）——真正意義上的產(chǎn)品信息載體模型（可包含零部件和產(chǎn)品的表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、工藝、裝配、維護等信息，對設計、制造、管理過程意義重大）23線框模型（WireFrameModel）——支持簡單的圖自由曲線（面）的描述A、水下的船體——物理樣條

（1）二階連續(xù)，小撓度（2）三類邊界條件（3）無幾何不變性□□□□24自由曲線（面）的描述□□□□24B、三次參數(shù)曲線

0=<t=<1(1)便于矢量和矩陣表示，規(guī)格化變量形狀僅與型值點位置有關(guān)，與坐標系無關(guān)形狀數(shù)學描述的標準形式（Ferguson,1964）25B、三次參數(shù)曲線25C、三次參數(shù)曲線的Hermite形式已知參數(shù)曲線端點位置和切矢即可定義Hermite曲線，如圖由（1）可得

（2）——Hermite矩陣——Hermite幾何矢量26C、三次參數(shù)曲線的Hermite形式26D、Bezier曲線的秘密若：，；；則（2）中的可表示為＋＋＋＋27D、Bezier曲線的秘密＋＋＋＋27代入（2），令2828則i=0,1,2,3.0=<t=<1(3)為三次Bezier曲線的矩陣形式。Bezier曲線的參數(shù)方程可寫為

0=<t=<1(4)式中稱為Bernstein基函數(shù)當n=3時（4）式即為（3）式29則29三、現(xiàn)代CAD技術(shù)一、先進制造技術(shù)對CAD的需求T、Q、C、S、E需求

T--最快的上市速度（Timetomarket）Q--最好的質(zhì)量(Quality)C--最低的成本(Cost)S--最優(yōu)的服務(Service)E--最清潔的環(huán)境(Environment)30三、現(xiàn)代CAD技術(shù)一、先進制造技術(shù)對CAD的需求30由于設計階段決定了產(chǎn)品成本的70%以上，采用先進制造技術(shù)的企業(yè)必然將產(chǎn)品設計這個環(huán)節(jié)視作其生命線，先進設計技術(shù)必然成為先進制造技術(shù)的核心之一。CAD(ComputerAidedDesign)是使用計算機系統(tǒng)來輔助一項產(chǎn)品或工程設計的建模、修改、分析和優(yōu)化的過程和技術(shù).它是一種新的設計方法，也是一門多學科綜合應用新技術(shù)。

31由于設計階段決定了產(chǎn)品成本的70%以上，采用先進制造技術(shù)的企

CAD技術(shù)發(fā)展的幾個階段第一代CAD系統(tǒng)出現(xiàn)于60年代，技術(shù)特點是利用解析幾何的方法定義點、線、圓等圖素,主要用于平面繪圖。第二代CAD系統(tǒng)始于70年代，技術(shù)特點是交互式技術(shù)及幾何造型系統(tǒng)。三維線框模型、表面模型、實體模型和Sweep、CSG、B-rep等表示法可用于復雜結(jié)構(gòu)的設計.第三代CAD系統(tǒng)始于80年代中期，特征建模和基于約束的參數(shù)化和變量化建模方法是其技術(shù)特點，保證了二、三維模型修改時的相互關(guān)聯(lián)性，以及CAD/CAM信息集成。

32CAD技術(shù)發(fā)展的幾個階段32二、先進制造技術(shù)對CAD的影響CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)的影響----信息的集成解決異構(gòu)環(huán)境下信息集成的三個關(guān)鍵問題

（1）

產(chǎn)品建模問題（2）

數(shù)據(jù)交換問題（3）

工程數(shù)據(jù)管理問題33二、先進制造技術(shù)對CAD的影響CIMS(ComputerI并行工程(ConcurrentEngineering,CE)的影響------過程的集成對CAD技術(shù)提出了以下要求:(1)支持開發(fā)過程的重構(gòu)和建模。(2)實現(xiàn)協(xié)同設計的環(huán)境，支持多學科隊伍的協(xié)同工作。(3)提供功能集成、信息集成的支持并行設計的CAx(CADCAPPCAM…)和DFx工具.34并行工程(ConcurrentEngineering,C敏捷制造(AgileManufacturing,AE)的影響-------企業(yè)的集成敏捷制造模式必須具有敏捷設計的模式:

（1）提供實現(xiàn)產(chǎn)品敏捷設計的使能技術(shù),如

資源共享、信息服務、合作建模、聯(lián)盟內(nèi)的數(shù)據(jù)管理與設計過程管理等技術(shù)。（2）提供支持產(chǎn)品敏捷設計的網(wǎng)絡通信平臺及相關(guān)技術(shù)的解決方案

35敏捷制造(AgileManufacturing,AE)的影三、現(xiàn)代CAD技術(shù)的提出先進制造技術(shù)經(jīng)歷了信息集成—過程集成—企業(yè)集成的發(fā)展歷程，現(xiàn)代CAD技術(shù)也在沿著信息集成—過程集成—企業(yè)集成的道路發(fā)展?，F(xiàn)代CAD技術(shù)是指在復雜的大系統(tǒng)環(huán)境下,支持產(chǎn)品自動化設計的設計理論和方法、設計環(huán)境、設計工具各相關(guān)技術(shù)的總稱，它們能使設計工作實現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡化和智能化，達到提高產(chǎn)品設計質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和縮短設計周期的目的。

36三、現(xiàn)代CAD技術(shù)的提出先進制造技術(shù)經(jīng)歷了信息集成—過程集成現(xiàn)代CAD技術(shù)研究的主要問題研究現(xiàn)代設計理論與方法學并行設計、協(xié)同設計、虛擬設計、大規(guī)模定制設計、綠色設計協(xié)同設計環(huán)境的支持技術(shù)協(xié)同設計的管理技術(shù)產(chǎn)品數(shù)字化定義及建模技術(shù)基于PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理與工作流（過程）管理技術(shù)發(fā)展集成的CAx和DFx工具和計算機仿真技術(shù)

37現(xiàn)代CAD技術(shù)研究的主要問題研究現(xiàn)代設計理論與方法學37四、現(xiàn)代CAD與計算機仿真技術(shù)在機械設計中的應用與展望例：高速卷煙機械的特點高速、高效的自動化機器

靈巧機械與快速測量、控制的綜合系統(tǒng)高速、動態(tài)、高可靠性機電一體化典型加工對象材料特殊38四、現(xiàn)代CAD與計算機仿真技術(shù)在機械設計中的應用與展望例：

煙草機械的發(fā)展趨勢更高的速度和可靠性,更好的動態(tài)性能大量使用數(shù)字化技術(shù),完成動作及位置的控制,實現(xiàn)柔性調(diào)整新的材料輸送原理和技術(shù)(如氣動送絲等)新的煙支成型與加工原理新的高速動態(tài)檢測原理和技術(shù)39煙草機械的發(fā)展趨勢39煙支切割裝置的特征建模40煙支切割裝置的特征建模40414142424343研究的主要相關(guān)成果（1）

在Pro/E環(huán)境下用FB—ABMS系統(tǒng)完整地建立了獵豹越野車一個車型的車身和底板各塊曲面零件的三維CAD特征模型，并實現(xiàn)了上述各零件的三維裝配

;

部件分離圖

內(nèi)部廣角視圖1

2

3

444研究的主要相關(guān)成果（1）在Pro/E環(huán)境下用FB—成果用于車身改型設計

基于獵豹越野車整車三維模型的工程應用仿真研究：

◆車身改型設計45成果用于車身改型設計基于獵豹越野車整車三維模型的工程多剛體與有限元耦合仿真46多剛體與有限元耦合仿真46煙支切割裝置仿真分析47煙支切割裝置仿真分析474848SAAB900車安全防護裝置仿真研究49SAAB900車安全防護裝置仿真研究49安全氣囊氣體壓力分布仿真分析50安全氣囊氣體壓力分布仿真分析50研究的主要相關(guān)成果（4）

6000米深海集礦機運動仿真（中國大洋協(xié)會組織的專家鑒定意見：“用多剛體動力學對復雜的深海集礦機系統(tǒng)進行運動和動力學仿真技術(shù)屬國際先進水平”）51研究的主要相關(guān)成果（4）

6000米深海集礦機運動仿真（中國525253536000深海集礦機運動和動力分析546000深海集礦機運動和動力分析546000深海集礦機運動和動力分析556000深海集礦機運動和動力分析55深海集礦機仿真56深海集礦機仿真56575758585959606061616262

討論和結(jié)語設計分析技術(shù)的集成化,網(wǎng)絡化對設計模型提出了新的要求----并行設計PDMSTEP協(xié)同設計.三維特征模型和技術(shù)是重要發(fā)展方向之一.多剛體動力學和有限元方法的有機結(jié)合形成了機電產(chǎn)品計算機仿真的基礎,兩者不可偏廢.加強各學科的融合與交叉,在創(chuàng)新的基礎上實現(xiàn)超越式發(fā)展是我國機械工業(yè)發(fā)展必經(jīng)之路.63討論和結(jié)語設計分析技術(shù)的集成化,網(wǎng)絡化對設計模型提現(xiàn)代CAD設計技術(shù)的內(nèi)涵

及其發(fā)展64現(xiàn)代CAD設計技術(shù)的內(nèi)涵

及其發(fā)展1主要內(nèi)容設計技術(shù)的含義與現(xiàn)代設計方法數(shù)字化設計技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代CAD技術(shù)計算機仿真設計技術(shù)現(xiàn)代設計中知識的作用結(jié)束語65主要內(nèi)容設計技術(shù)的含義與現(xiàn)代設計方法2一、設計技術(shù)的意義和方法1、

設計的含義引言設計→過程，研究解決怎樣設計（HOW）的問題

方法論描述特性設計程序創(chuàng)造性思維設計→結(jié)果，研究解決設計應該怎樣（WHY）的問題

社會價值特性經(jīng)濟 文化66一、設計技術(shù)的意義和方法1、

設計的含義3

有限的資源設計環(huán)境有限的理性——入道者成“師”，不入道者成“匠”“以技入道”設計師的成長“由理入道”67有限的資設計的定義Archer（阿切爾）“設計是圍繞目標的問題求解活動”，以心理學研究為基礎問題的定義問題的求解過程問題的求解策略評價設計的標準：設計思維過程的合理性設計工作的目標性68設計的定義5Asimow（阿西莫夫）——“設計是高風險，高不確定條件下的決策過程”設計本質(zhì)特性是“多方案選擇”→有限理性希望“足夠滿意”不求“唯一最佳方案”Booker（鮑克）——“設計是獲得足夠把握前，對未來產(chǎn)品盡可能多地模擬”實物模型強調(diào)模型的作用數(shù)字模型計算機模仿真型69Asimow（阿西莫夫）——“設計是高風險，高不確定條件下的Gregory(葛雷佳利)——“設計是拿出使人滿意的產(chǎn)品”→設計以人為本的思想Reswick（李斯威克）——“設計是從無到有的創(chuàng)造”，創(chuàng)造新的有用的事物：科學是研究已有的東西設計是創(chuàng)造新的有用的東西設計知識是科學→用科學活動解釋設計設計是藝術(shù)，盡管用到了科學知識70Gregory(葛雷佳利)——“設計是拿出使人滿意的產(chǎn)品”V.Hubka的學術(shù)思想（功能和結(jié)構(gòu)設計）以人的需求為根據(jù)，利用系統(tǒng)分析的方法經(jīng)過“技術(shù)過程”→“技術(shù)系統(tǒng)”→“功能結(jié)構(gòu)圖”→“形態(tài)學矩陣”→多個可行方案→綜合擇優(yōu)等過程，確定尺寸、結(jié)構(gòu)設計的根據(jù)。

人→設計主體設計包含了物→設計對象時間→設計過程

客觀科學知識設計的哲學（科學性和藝術(shù)性）主觀創(chuàng)新精神71V.Hubka的學術(shù)思想（功能和結(jié)構(gòu)設計）8我們的定義：設計是利用必要的的資源和手段，通過人類創(chuàng)造性思維與研究活動，促使理性構(gòu)想達成“物化”的過程。資源——知識、經(jīng)驗、材料、信息、環(huán)境（人文、社會、經(jīng)濟等）手段——設計方法、工具、軟硬件思維與研究——知識形成、綜合、升華、飛躍理性構(gòu)思——符合實際環(huán)境條件和設計目標的方案，并經(jīng)過驗證72我們的定義：設計是利用必要的的資源和手段，通過人類創(chuàng)造性思維2、傳統(tǒng)設計的特點方法——類比、經(jīng)驗、模型實驗（依賴于經(jīng)驗）過程——初步設計技術(shù)設計詳細設計（串聯(lián)方式按部就班進行）環(huán)境——手工方法、設計手冊、模型、經(jīng)驗思維方式——收斂式思維，強調(diào)局部設計結(jié)果——少方案，設計費用低732、傳統(tǒng)設計的特點103、現(xiàn)代設計的特點系統(tǒng)性——視設計對象為系統(tǒng)，考慮內(nèi)、外聯(lián)系，力求整體最佳創(chuàng)造性——重視人的創(chuàng)造潛力，以創(chuàng)新為目的和標志綜合性——市場需求為導向，兼顧生產(chǎn)、管理、銷售、用戶因素，探索多種解決問題的途徑多解性——可短期提供多個方案，保證設計結(jié)果相對最優(yōu)743、現(xiàn)代設計的特點11設計的環(huán)境——信息極為豐富，知識高度融合，新材料、新工藝層出不窮，計算機軟、硬件技術(shù)為設計提供了前所未有的良好環(huán)境，市場經(jīng)濟的高度發(fā)達，產(chǎn)品的激烈競爭，成為推動現(xiàn)代設計方法發(fā)展的社會背景設計觀念——經(jīng)驗的、類比的、局部的，變成邏輯的、推理的、系統(tǒng)的思維方式——靜態(tài)的、少變量和方案的、收斂的變成動態(tài)的、多變量的、多方案的、擴散的。75設計的環(huán)境——信息極為豐富，知識高度融合，新材料、新工藝層出設計手段——依賴于經(jīng)驗、手工、實物模型變?yōu)橐揽糠治?、計算機軟、硬件功能、數(shù)學模型與仿真。設計方法——優(yōu)化設計、可靠性設計、計算機仿真設計、多剛體動力學分析、有限元分析、現(xiàn)代工業(yè)設計、價值工程、反求工程、相似設計，綠色設計等實用設計技術(shù)——CAID、CAD、仿真設計、網(wǎng)絡協(xié)同設計、虛擬現(xiàn)實與數(shù)字化樣機等76設計手段——依賴于經(jīng)驗、手工、實物模型13機電產(chǎn)品現(xiàn)代設計實例77機電產(chǎn)品現(xiàn)代設計實例14781579168017Ribs81Ribs1882198320二、數(shù)字化設計技術(shù)的發(fā)展1、設計模型及其發(fā)展模型——數(shù)字化設計技術(shù)的基礎，在現(xiàn)代設計中起作核心作用模型的種類靜態(tài)模型實物模型動態(tài)模型84二、數(shù)字化設計技術(shù)的發(fā)展1、設計模型及其發(fā)展21幾何模型符號模型物理模型化學模型等產(chǎn)品設計中模型的作用信息的載體：幾何拓撲、物理特性、工藝裝配、功能維護設計表現(xiàn)形式：外觀視覺、操作性能、結(jié)構(gòu)特點、銷售價值設計信息的載體——產(chǎn)品設計模型的特征85

線框模型（WireFrameModel）——支持簡單的圖形表示表面模型（SurfaceModel）——準確表示物體表面，如曲線、曲面實體模型（SolidModel）——幾何和拓撲意義上完備的設計模型特征模型（FeatureModel）——真正意義上的產(chǎn)品信息載體模型（可包含零部件和產(chǎn)品的表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、工藝、裝配、維護等信息，對設計、制造、管理過程意義重大）86線框模型（WireFrameModel）——支持簡單的圖自由曲線（面）的描述A、水下的船體——物理樣條

（1）二階連續(xù)，小撓度（2）三類邊界條件（3）無幾何不變性□□□□87自由曲線（面）的描述□□□□24B、三次參數(shù)曲線

0=<t=<1(1)便于矢量和矩陣表示，規(guī)格化變量形狀僅與型值點位置有關(guān)，與坐標系無關(guān)形狀數(shù)學描述的標準形式（Ferguson,1964）88B、三次參數(shù)曲線25C、三次參數(shù)曲線的Hermite形式已知參數(shù)曲線端點位置和切矢即可定義Hermite曲線，如圖由（1）可得

（2）——Hermite矩陣——Hermite幾何矢量89C、三次參數(shù)曲線的Hermite形式26D、Bezier曲線的秘密若：，；；則（2）中的可表示為＋＋＋＋90D、Bezier曲線的秘密＋＋＋＋27代入（2），令9128則i=0,1,2,3.0=<t=<1(3)為三次Bezier曲線的矩陣形式。Bezier曲線的參數(shù)方程可寫為

0=<t=<1(4)式中稱為Bernstein基函數(shù)當n=3時（4）式即為（3）式92則29三、現(xiàn)代CAD技術(shù)一、先進制造技術(shù)對CAD的需求T、Q、C、S、E需求

T--最快的上市速度（Timetomarket）Q--最好的質(zhì)量(Quality)C--最低的成本(Cost)S--最優(yōu)的服務(Service)E--最清潔的環(huán)境(Environment)93三、現(xiàn)代CAD技術(shù)一、先進制造技術(shù)對CAD的需求30由于設計階段決定了產(chǎn)品成本的70%以上，采用先進制造技術(shù)的企業(yè)必然將產(chǎn)品設計這個環(huán)節(jié)視作其生命線，先進設計技術(shù)必然成為先進制造技術(shù)的核心之一。CAD(ComputerAidedDesign)是使用計算機系統(tǒng)來輔助一項產(chǎn)品或工程設計的建模、修改、分析和優(yōu)化的過程和技術(shù).它是一種新的設計方法，也是一門多學科綜合應用新技術(shù)。

94由于設計階段決定了產(chǎn)品成本的70%以上，采用先進制造技術(shù)的企

CAD技術(shù)發(fā)展的幾個階段第一代CAD系統(tǒng)出現(xiàn)于60年代，技術(shù)特點是利用解析幾何的方法定義點、線、圓等圖素,主要用于平面繪圖。第二代CAD系統(tǒng)始于70年代，技術(shù)特點是交互式技術(shù)及幾何造型系統(tǒng)。三維線框模型、表面模型、實體模型和Sweep、CSG、B-rep等表示法可用于復雜結(jié)構(gòu)的設計.第三代CAD系統(tǒng)始于80年代中期，特征建模和基于約束的參數(shù)化和變量化建模方法是其技術(shù)特點，保證了二、三維模型修改時的相互關(guān)聯(lián)性，以及CAD/CAM信息集成。

95CAD技術(shù)發(fā)展的幾個階段32二、先進制造技術(shù)對CAD的影響CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)的影響----信息的集成解決異構(gòu)環(huán)境下信息集成的三個關(guān)鍵問題

（1）

產(chǎn)品建模問題（2）

數(shù)據(jù)交換問題（3）

工程數(shù)據(jù)管理問題96二、先進制造技術(shù)對CAD的影響CIMS(ComputerI并行工程(ConcurrentEngineering,CE)的影響------過程的集成對CAD技術(shù)提出了以下要求:(1)支持開發(fā)過程的重構(gòu)和建模。(2)實現(xiàn)協(xié)同設計的環(huán)境，支持多學科隊伍的協(xié)同工作。(3)提供功能集成、信息集成的支持并行設計的CAx(CADCAPPCAM…)和DFx工具.97并行工程(ConcurrentEngineering,C敏捷制造(AgileManufacturing,AE)的影響-------企業(yè)的集成敏捷制造模式必須具有敏捷設計的模式:

（1）提供實現(xiàn)產(chǎn)品敏捷設計的使能技術(shù),如

資源共享、信息服務、合作建模、聯(lián)盟內(nèi)的數(shù)據(jù)管理與設計過程管理等技術(shù)。（2）提供支持產(chǎn)品敏捷設計的網(wǎng)絡通信平臺及相關(guān)技術(shù)的解決方案

98敏捷制造(AgileManufacturing,AE)的影三、現(xiàn)代