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浅谈并行工程研究与运用 　　[摘要] 先进的制造技术受到人们的青睐，比较成熟的并行工程理论更是让企业如获至宝。该文结合国内外的研究实践，对并行工程的概况进行介绍，希望并行工程的研究与运用真正提高企业的市场竞争力。? 　　[关键词] 并行工程 虚拟制造 CAD 　　 　　一、并行工程的技术及研究? 　　并行工程技术是对产品及其相关过程进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期内各阶段的因素，如功能、制造、装配、作业调度、质量、成本、维护与用户需求等等，并强调各部门的协同工作，通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素的影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，并得以解决。使产品在设计阶段具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时间。并行工程技术的研究范围一般可分为并行工程管理与过程控制技术，以多功能、多学科小组、群组为代表的产品开发团队及相应的平面化组织管理机制和企业文化的建立，集成化产品开发过程的构造，过程协调技术与支持环境是并行设计技术是集成产品信息描述，面向装配、制造、质量的设计，面向并行工程的工艺设计，面向并行工程的工装设计。快速制造技术是快速工装准备和快速生产调度。? 　　上世纪80年代初，并行工程开始提出，国外各发达国家均给予高度重视，成立了研究中心，并开展实施一系列以并行工程为核心的政府支持计划，如美国DICE计划、欧洲ESPRITⅡ、ESPRITⅢ计划以及日本的IMS计划，均积极投入人力和物力。由于各大计算机软、硬件公司看好并行工程的前景，纷纷开始对支持并行工程的工具软件及集成环境的开发，并取得初步成果。进入90年代时，并行工程也引起了我国学术界的高度重视，成为我国制造业和自动化领域的研究热点，一些研究院、所和高校均开始进行一些有针对性的研究工作。1995年“并行工程”正式作为关键技术列入863/CIMS研究计划，有关工业部门也开始设立项目资助并行工程技术的预研工作。 ? ??　 　　二、虚拟制造技术的概念及其应用? 　　为更好地提高竞争能力，企业对市场需求的变化作出快速敏捷的反应，并及时地对自身的生产作出合理的调整与重新规划。计算机软硬件技术及网络技术的迅速发展为实现这一目标提供了强有力的支持。基于这些因素，90年代初就有许多新概念、新观点应运而生，虚拟制造就是其中之一，它代表了一种全新的制造体系和模式。在虚拟制造中，产品开发是基于数字化的虚拟产品开发方式，以用户的需求为第一驱动，并将用户需求转化为最终产品的各种功能特征。使VPD保证了产品开发的效率和质量，提高了企业快速响应市场和开拓市场的能力。? 　　虚拟制造涉及到多个学科领域，是对这些领域知识的综合集成与应用。计算机仿真、建模和优化技术是虚拟制造的核心与关键。虚拟制造是对制造过程中的各个环节，包括产品的设计、加工、装配，乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模，形成一个可运行的虚拟制造环境，以软件技术为支撑，借助于高性能的硬件，在计算机局域、广域网络上，生成数字化产品，实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验。它是数字化形式的广义制造系统，是对实际制造过程的动态模拟。是相对于实物产品的实际制造系统而言的，强调的是制造系统运行过程的计算机化。随着研究的不断深入和相关技术的发展，虚拟制造技术在产品性能具有高科技含量的行业中已开始应用，如航空、军事、精密机床、微电子等领域。? 　　三、CAD即计算机辅助设计? 　　CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。根据模型的不同，CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本”，等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型，系统记录了这些图素的几何特征。二维CAD系统一般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和二次开发工具等几部分组成。三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型，模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。计算机三维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到实体模型的发展，所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越广。其中，线框模型只是用几何体的棱线表示几何体的外形，就如同用线架搭出的形状一样，模型中没有表面、体积等信息。表面模型是利用几何形状的外表面构造模型，就如同在线框模型上蒙了一层外皮，使几何形状具有了一定的轮廓，可以产生诸如阴影、消隐等效果，但模型中缺乏几何形状体积的概念，