现代设计方法前沿.ppt

一、智能设计简介： 采用智能工程理论方法研究利用计算机代替人进行设计思维和决策，提高设计自动化水平而对应形成的设计技术和方法。 ——智能设计 二、智能设计产生背景 CAD、CAM技术普及，快速响应工程开展 产品设计制造过程的高度信息化 设计问题综合优化求解 用户需求、设计数据、制造数据 产品设计制造数据信息的集成分析决策 模仿 专家凭经验 计算机 ——智能设计 三、智能设计的内涵和目标 　　内涵：在基于计算机实现绘图、计算等设计自动化的基础上实现更高层次的设计自动化 　　目标：设计问题的分析求解和决策自动化 ——智能设计 四、智能设计的本质 　　在记录产品设计相关数据信息的基础上，基于智能工程理论通过对其中所隐含知识的挖掘整理，基于计算机自动实现产品设计中原本由人完成的分析、推理、决策工作 ——智能设计 五、智能设计与设计技术的对应关系 ——智能设计 六、智能设计的关键技术 １、设计信息的集成 ２、设计知识的表示和挖掘 ３、多方案的并行设计和综合评优 ４、多系统的协同工作及信息处理 ５、再设计与自学习机制 ６、多种推理机制的综合运用 ７、智能化人机交互 ８、适合计算机处理的设计方法和过程模型 ——智能设计 一、全寿命周期设计概念 　 在设计阶段就考虑产品生命周期后续制造、使用、回收等环节，使产品全寿命周期所有相关因素在设计阶段就能得到综合规划和优化的设计方法 ——全寿命周期设计 二、全寿命周期设计内涵 　　在以功能、结构为对象开展设计同时综合考虑可制造、可维修、可回收、无污染等属性实现产品设计优化 三、全寿命周期设计的本质 　　在传统设计基础上的面向“制造、使用维护、回收利用”的设计 四、全寿命周期设计的目标 　　在产品功能、结构、技术优良同时，保证产品可在当前制造、使用环境等客观条件下设计、制造、交付使用一次成功，全面满足用户需求没有反复。 ——全寿命周期设计 五、全寿命周期设计的内容 １：并行设计 ２：面向制造的设计 ３：面向环境设计（绿色设计 ） ４：面向能源设计 ５：面向材料设计 ６：人机工程设计 全 寿 命 周 期 设 计 集 成 ——全寿命周期设计 六、全寿命周期设计的特点 1、集成性（并行、绿色等设计方法的综合应用） 2、各部门工作人员分工协作 3、分布式环境（设计工作由不同领域设计人员异地合作完成） ——全寿命周期设计 七、全寿命周期设计的意义和价值 １、缩短产品投放市场的时间 ２、提高质量 ３、降低成本 ４、增强市场竞争力 并行设计定义：是一种对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行和集成设计的系统化工作模式。 设计过程中各种活动之间的基本联系和相互作用：串行依赖、并行独立和交互耦合。 并行设计过程的基本特征：集成性，反映了产品寿命周期各环节间的耦合作用。 组织并行设计进程的两种模式： 产品设计与相关过程设计实现并行。 以联系方式对产品设计及其相关过程设计进行联系。 ——并行设计 概念 设计 结构 设计 工艺 设计 工装 设计 检验 设计 需求分析 产品设计 反馈 串行工程示意图 概念设计 结构设计 工装设计 工艺设计 检验设计 分析评估 需求分析 产品设计 ——并行设计 并行设计的关键技术 并行环境下的信息抽象与建模技术 产品数据交换标准STEP ：保证产品信息在各个环节的转换过程中保持完整性和一致性。 质量功能配置QFD：将客户的需求分别转移到产品功能构思、结构和零件设计、工艺规划及作业控制等四个阶段。 ——并行设计 计算机辅助设计评价和决策— DFMA和RPM DFMA设计公理： 设计中必须保持产品及零部件功能的独立性 在设计中必须使产品及零部件的信息量为最少 支持并行设计的分布式计算机环境 CSCW（远距离医疗诊断系统） ——并行设计 零件的可加工性 零部件加工和装配质量的可检测性 广义可制造性 所含内容 部件和整机的可装拆性 零部件和整机性能的可试验性 零部件和整机的可维修性 零部件及材料的可回收性 ——面向制造的设计 现行的产品开发大都是串行的，设计师的重点考虑实现产品的功能和性能指标。 对产品的可制造性和经济性评价较少考虑的原因： 设计完成以前产品的可制造性和经济信息不够全面； 设计师对企业的制造工艺和制造资源及产品的经济性缺乏全面的了解。 广义的DFM包括： 面向装配的设计（DFA） 面向加工的设计（DFF） ——面向制造的设计 技术发展特点 经验方法大多采用少量几个指标来定性评价零件的可制造性，而且凭经验确定权值，不能正确反映产品的可制造性。 定量方法一般采用经验公式评价可制造性，只能近似估计。 上述DFM系统大多基于零件进行DFM研究。 产品可制造性包括的因素很多，各个因素的影响程度也不尽相同。