機械CAD及其應(yīng)用 第七章 產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的提出與概念

第七章產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的提出與概念2.敏捷制造的概念和內(nèi)涵

基本思想：通過將高素質(zhì)的員工、動態(tài)靈活的虛擬組織機構(gòu)或動態(tài)聯(lián)盟、先進的柔性生產(chǎn)技術(shù)進行全面集成，使企業(yè)能對持續(xù)變化、不可預(yù)測的市場需求作出快速反應(yīng)，由此獲得長期的經(jīng)濟效益。

敏捷制造包含如下豐富的內(nèi)涵：

①敏捷制造是一種“定單式”的制造方式；

②敏捷性反映的是制造企業(yè)駕馭變化、把握機遇和產(chǎn)品創(chuàng)新的能力；

③敏捷制造重視充分調(diào)動人的積極因素，充分弘揚人機系統(tǒng)中人的主觀能動性。7.1產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的提出7.1.1敏捷制造技術(shù)的發(fā)展1.敏捷制造提出的背景

企業(yè)的敏捷性是指可重構(gòu)、可重用和可擴充的特性。對企業(yè)敏捷性的綜合度量，可以用成本、時間、健壯性和自適應(yīng)范圍這四個度量指標。企業(yè)的組織管理角度:通信連通性、跨組織參與性、生產(chǎn)靈活性、管理相關(guān)性和雇員使能性。4.實現(xiàn)敏捷制造的技術(shù)關(guān)鍵(1)基礎(chǔ)技術(shù)——CIM技術(shù)(2)環(huán)境技術(shù)——網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(3)統(tǒng)一技術(shù)——標準化技術(shù)(4)虛擬技術(shù)——模型和仿真技術(shù)(5)協(xié)同技術(shù)——并行工程技術(shù)3.企業(yè)組織的敏捷性敏捷制造敏捷性管理敏捷性技術(shù)敏捷性員工先進的柔性生產(chǎn)技術(shù)高素質(zhì)員工動態(tài)靈活的虛擬組織(動態(tài)聯(lián)盟)集成人、組織、技術(shù)的方法論敏捷制造的概念1.虛擬制造的定義及內(nèi)涵采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在計算機上群組協(xié)同工作，實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗以及企業(yè)各級過程的管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程。

與實際制造相比，虛擬制造的主要特點是：(1)虛擬性(2)分布性虛擬制造虛擬制造環(huán)境機會信息循環(huán)到合格虛擬制造與實際制造實際生產(chǎn)企業(yè)資源產(chǎn)品創(chuàng)意修改和控制實際制造7.1.2虛擬制造技術(shù)的發(fā)展

虛擬制造系統(tǒng)(VMS)是基于虛擬制造技術(shù)的實現(xiàn)的制造系統(tǒng)，是現(xiàn)實制造系統(tǒng)(RMS)在虛擬環(huán)境下的映射。

(1)VMS與RMS具有功能一致性；(2)VMS與RMS具有結(jié)構(gòu)相似性；(3)VMS的組織與實現(xiàn)具有高度的柔性；(4)VMS應(yīng)實現(xiàn)“全集成”，即信息集成、智能集成、串并行工作機制集成、人機集成、過程集成、資源集成及技術(shù)集成等；(5)實現(xiàn)虛擬環(huán)境下分許式并行處理的智能協(xié)同求解和虛擬環(huán)境下系統(tǒng)全局的最優(yōu)決策；(6)VMS在虛擬環(huán)境下進行，其工作過程及各階段的運行狀態(tài)和結(jié)果都應(yīng)具有可視性，對其整個制造過程進行仿真。2.虛擬制造系統(tǒng)及其基本要求(1)

產(chǎn)品開發(fā)的過程建模A.

過程模型B.

組織模型C.

資源模型D.

約束規(guī)則E.

過程監(jiān)控和協(xié)調(diào)(2)

支持VPD的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型A.

具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.

用并行方式定義產(chǎn)品C.

支持工程分析工具的應(yīng)用D.

處于異地的設(shè)計人員可以方便交流3.虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VPD)及關(guān)鍵技術(shù)A.

組織協(xié)同B.

人機協(xié)同C.

知識協(xié)同D.

人、技術(shù)、組織三者的協(xié)同(4)

全生命周期的產(chǎn)品演變仿真和產(chǎn)品開發(fā)活動的數(shù)字模型(5)各種支持系統(tǒng)的開發(fā)

(3)

多種協(xié)同機制7.2協(xié)同設(shè)計的基本概念7.2.1協(xié)同理論協(xié)同是并行工程的本質(zhì)特征，有效的協(xié)同工作需要有一個協(xié)同工作支持環(huán)境?！皡f(xié)同”是一個具有深刻哲學(xué)意義的概念，它強調(diào)整體的協(xié)調(diào)與協(xié)作。7.2.2計算機支持的協(xié)同工作(computersupportedcooperativework,CSCW)1.CSCW的概念指分布在異地的某群體中的人們，在計算機的幫助下，得到一個虛擬的共享環(huán)境，交互磋商，快速地完成一個共同的任務(wù)。2.CSCW的特點(1)

分布式

(2)

面向任務(wù)

(3)

并發(fā)性和一致性

(4)

交互式用戶接口

(5)支持多種形式的共享

CAPPCAPPCAPPCADCADCADCAMCAMCAMCSCW環(huán)境中CAD/CAPP/CAM協(xié)同拓撲結(jié)構(gòu)7.2.3協(xié)同工作環(huán)境一般組成和功能

并行工程協(xié)同工作環(huán)境分為：1)活動層描述并行工程小組執(zhí)行的活動；2)事物層由一些基本活動組成；3)合作服務(wù)層提供一些服務(wù)，以支持小組成員的事物活動?！衽渲谩駞f(xié)調(diào)●信息共享

●合作歷史管理●集成4)企業(yè)信息模型層

5)網(wǎng)絡(luò)層7.2.4協(xié)協(xié)同設(shè)設(shè)計的的基本本概念念及內(nèi)涵涵1.協(xié)同設(shè)設(shè)計的的背景景設(shè)計是是一個個復(fù)雜雜的處處理過過程設(shè)計是是一個個知識識密集集型的的創(chuàng)新新過程程設(shè)計是是一個個通信信密集集型的的過程程2.多多專專家協(xié)協(xié)同面面臨問問題多專家家表達達不相相容多專家家知識識表達達的多多樣性性多專家家知識識滲透透多專家家設(shè)計計的管管理A.定定義義：協(xié)協(xié)同設(shè)設(shè)計是是指為為了完完成某某一設(shè)設(shè)計目目標，，有兩兩個或或兩個個以上上設(shè)計計主體體(或或稱專專家)，通通過一一定的的信息息交換換和相相互協(xié)協(xié)同機機制，，分別別以不不同的的設(shè)計計任務(wù)務(wù)共同同完成成這一一設(shè)計計目標標。B.協(xié)協(xié)同設(shè)設(shè)計的的特點點：l多主體體性l協(xié)同性性l共同性性l靈活性性C.協(xié)協(xié)同設(shè)設(shè)計的的內(nèi)涵涵：l是一個個協(xié)同同工作作的過過程l是一個個通信信處理理過程程l是一個個知識識共享享和集集成的的過程程l是一個個管理理過程程3.協(xié)同設(shè)設(shè)計的的概念念、特特點及及內(nèi)涵涵1.共共享享知識識表達達與語語義一一致化化實現(xiàn)協(xié)協(xié)同設(shè)設(shè)計計計算環(huán)環(huán)境的的知識識表達達框架架有三三種類類型：：第一種種，鼓鼓勵各各設(shè)計計小組組采用用統(tǒng)一一的知知識表表達機機制與與語言言，稱稱之為為同質(zhì)知知識表表達機機制；第二種種，允允許各各設(shè)計計小組組采用用不同同的知知識表表達系系統(tǒng)與與語言言，并并通過過統(tǒng)一一通信信語言言和公公共術(shù)術(shù)語體體系來來實現(xiàn)現(xiàn)各設(shè)設(shè)計小小組間間的知知識交交換與與共享享，稱稱之為為異構(gòu)知知識表表達的的包裝裝實現(xiàn)現(xiàn)模式式；第三種種，允允許各各設(shè)計計小組組使用用不同同的表表達機機制與與語言言，并并通過過兩兩兩互譯譯的通通信語語言實實現(xiàn)語語法和和語義義的一一致。。2.沖沖突突檢測測和解解決7.2.5協(xié)同設(shè)設(shè)計中中的關(guān)關(guān)鍵技技術(shù)l集中式式中央控控制式式的體體系結(jié)結(jié)構(gòu)，，有一一個實實際的的或虛虛擬中中央控控制系系統(tǒng)和和信息息、知知識交交換系系統(tǒng)。。l分布式式無中央央控制制的體體系結(jié)結(jié)構(gòu)，，每一一個參參與設(shè)設(shè)計的的專家家(或或主體體)無無主次次之分分，而而且每每個設(shè)設(shè)計主主體之之間都都存在在一個個可能能的直直接通通信，，數(shù)據(jù)據(jù)與知知識可可以分分布于于各個個主體體之內(nèi)內(nèi)，無無公共共中央央數(shù)據(jù)據(jù)庫與與知識識庫，