第二章 数字化产品开发.ppt

第二章第二章 数字化产品开发数字化产品开发n n 引言引言n n 虚拟原型虚拟原型n n 快速原型快速原型n n 网络制造网络制造2-1 引言引言n n快速产品开发快速产品开发(RPD)n n一种基于产品进化设计理念的组织模式一种基于产品进化设计理念的组织模式一种基于产品进化设计理念的组织模式一种基于产品进化设计理念的组织模式, ,以缩短产品数据生成过程以以缩短产品数据生成过程以以缩短产品数据生成过程以以缩短产品数据生成过程以及相应的管理过程中的循环为主要特征而区别于传统的产品开发模式及相应的管理过程中的循环为主要特征而区别于传统的产品开发模式及相应的管理过程中的循环为主要特征而区别于传统的产品开发模式及相应的管理过程中的循环为主要特征而区别于传统的产品开发模式n n正向工程与反求工程正向工程与反求工程 图片图片2.1n n产品开发的数字化产品开发的数字化n n数字化已成为实现快速创新开发的核心技术数字化已成为实现快速创新开发的核心技术数字化已成为实现快速创新开发的核心技术数字化已成为实现快速创新开发的核心技术返回图图2.1 基于反求工程的产品开发基于反求工程的产品开发返回2-2 虚拟原型虚拟原型n n概念概念概念概念n n目前有三类不同的定义目前有三类不同的定义目前有三类不同的定义目前有三类不同的定义, ,分别从分析、计算机图形学和制造的角度去理解虚拟分别从分析、计算机图形学和制造的角度去理解虚拟分别从分析、计算机图形学和制造的角度去理解虚拟分别从分析、计算机图形学和制造的角度去理解虚拟原型技术原型技术原型技术原型技术 图图图图2.22.2n n体系结构体系结构体系结构体系结构n n虚拟原型系统可分为两大部分：外部工具和内部资料与支撑工具虚拟原型系统可分为两大部分：外部工具和内部资料与支撑工具虚拟原型系统可分为两大部分：外部工具和内部资料与支撑工具虚拟原型系统可分为两大部分：外部工具和内部资料与支撑工具n n关键技术关键技术关键技术关键技术n n产品表示和建模；人机接口；仿真与分析产品表示和建模；人机接口；仿真与分析产品表示和建模；人机接口；仿真与分析产品表示和建模；人机接口；仿真与分析n n应用应用n n概念设计；原型评价概念设计；原型评价概念设计；原型评价概念设计；原型评价 返回图图2.2 虚拟原型的概念虚拟原型的概念返回2-3 快速原型快速原型n n快速原型概述快速原型概述n n典型的快速原型工艺和系统典型的快速原型工艺和系统n n快速制模快速制模返回2-3-1 2-3-1 快速原型概述快速原型概述快速原型概述快速原型概述n n快速原型的定义快速原型的定义快速原型的定义快速原型的定义n n是一种由是一种由是一种由是一种由CADCAD模型直接驱动，快速制造任意复杂开关的模型直接驱动，快速制造任意复杂开关的模型直接驱动，快速制造任意复杂开关的模型直接驱动，快速制造任意复杂开关的3D3D物理实体物理实体物理实体物理实体的技术的技术的技术的技术n n快速原型技术的一些特殊问题快速原型技术的一些特殊问题快速原型技术的一些特殊问题快速原型技术的一些特殊问题n n“ “台阶台阶台阶台阶” ”现象；切片方向的选择；现象；切片方向的选择；现象；切片方向的选择；现象；切片方向的选择；STLSTL文件格式文件格式文件格式文件格式n n快速原型在产品开发中的应用快速原型在产品开发中的应用快速原型在产品开发中的应用快速原型在产品开发中的应用n n外形设计；功能验证；装配干涉检验；样品制作；反求工程外形设计；功能验证；装配干涉检验；样品制作；反求工程外形设计；功能验证；装配干涉检验；样品制作；反求工程外形设计；功能验证；装配干涉检验；样品制作；反求工程返回2-3 快速原型快速原型2-3-2 2-3-2 典型的快速原型工艺和系统典型的快速原型工艺和系统典型的快速原型工艺和系统典型的快速原型工艺和系统n n根据零件成型前原型材料的状态，快速原型工艺大致可分为三类：基根据零件成型前原型材料的状态，快速原型工艺大致可分为三类：基根据零件成型前原型材料的状态，快速原型工艺大致可分为三类：基根据零件成型前原型材料的状态，快速原型工艺大致可分为三类：基于液态聚合物、基于固体粉末和基于薄片材料于液态聚合物、基于固体粉末和基于薄片材料于液态聚合物、基于固体粉末和基于薄片材料于液态聚合物、基于固体粉末和基于薄片材料 如图如图如图如图2.32.3n n典型工艺的原理、工艺过程、成形材料和特点简介典型工艺的原理、工艺过程、成形材料和特点简介典型工艺的原理、工艺过程、成形材料和特点简介典型工艺的原理、工艺过程、成形材料和特点简介（（（（SLSL、、、、LOMLOM、、、、FDMFDM、、、、SLSSLS、、、、3DP3DP等）等）等）等）返回2-3 快速原型快速原型典型工艺简介典型工艺简介n n立体光刻立体光刻立体光刻立体光刻n n分层实体制造分层实体制造分层实体制造分层实体制造n n熔融沉积制造熔融沉积制造熔融沉积制造熔融沉积制造n n特点和应用范围特点和应用范围特点和应用范围特点和应用范围返回图图2.3 快速原型工艺的分类快速原型工艺的分类返回2-3-3 2-3-3 快速制模快速制模快速制模快速制模n n概念概念概念概念n n应用应用应用应用RPRP技术快速制作工具或模具的技术技术快速制作工具或模具的技术技术快速制作工具或模具的技术技术快速制作工具或模具的技术n n原型模原型模原型模原型模n n失蜡铸造；砂型铸造失蜡铸造；砂型铸造失蜡铸造；砂型铸造失蜡铸造；砂型铸造n n间接制模间接制模间接制模间接制模n n直接制模直接制模直接制模直接制模n n用用用用SLSSLS直接制作热注射硬型腔；直接制作热注射硬型腔；直接制作热注射硬型腔；直接制作热注射硬型腔；LGLG激光生成法；熔融沉积制造法；激光生成法；熔融沉积制造法；激光生成法；熔融沉积制造法；激光生成法；熔融沉积制造法；用用用用SLSSLS法直接制作电极法直接制作电极法直接制作电极法直接制作电极返回2-3 快速原型快速原型间接制模间接制模（（（（1 1）））） 软模软模软模软模 1 1、硅橡胶浇注法、硅橡胶浇注法、硅橡胶浇注法、硅橡胶浇注法 2 2、树脂浇注法、树脂浇注法、树脂浇注法、树脂浇注法（（（（2 2）））） 硬模硬模硬模硬模 1 1、陶瓷型精铸法、陶瓷型精铸法、陶瓷型精铸法、陶瓷型精铸法 2 2、金属喷涂法、金属喷涂法、金属喷涂法、金属喷涂法 3 3、电成型制模法、电成型制模法、电成型制模法、电成型制模法 4 4、制作电极法、制作电极法、制作电极法、制作电极法返回2-4 网络制造网络制造n n分散网络化生产系统分散网络化生产系统n n网络设计网络设计n n网络数控网络数控返回2-4-1 2-4-1 分散网络化生产系统分散网络化生产系统分散网络化生产系统分散网络化生产系统n n基础框架基础框架基础框架基础框架 如图如图如图如图2.42.4n n参考结构参考结构参考结构参考结构 n nDNPSDNPS参考结构主要研究如何利用虚拟企业网络进行企业集成参考结构主要研究如何利用虚拟企业网络进行企业集成参考结构主要研究如何利用虚拟企业网络进行企业集成参考结构主要研究如何利用虚拟企业网络进行企业集成n n关键技术关键技术关键技术关键技术( (以以以以DNPSDNPS为例为例为例为例) )n n制造资源信息网络制造资源信息网络制造资源信息网络制造资源信息网络; ;协同设计与协同制造协同设计与协同制造协同设计与协同制造协同设计与协同制造; ;全面质量管理和用户服务体全面质量管理和用户服务体全面质量管理和用户服务体全面质量管理和用户服务体系系系系; ;制造工程信息的通讯制造工程信息的通讯制造工程信息的通讯制造工程信息的通讯返回2-4 网络制造网络制造图图2-4 基础框架基础框架返回2-4-2 2-4-2 网络设计网络设计网络设计网络设计n n核心问题核心问题核心问题核心问题n n网络设计的描述语言网络设计的描述语言网络设计的描述语言网络设计的描述语言; ;网络设计的数据获取与决策支持网络设计的数据获取与决策支持网络设计的数据获取与决策支持网络设计的数据获取与决策支持; ;基于基于基于基于webweb的设计等的设计等的设计等的设计等n n关键技术关键技术关键技术关键技术n n系统的特征系统的特征系统的特征系统的特征n n与与与与CADCAD系统相比较系统相比较系统相比较系统相比较, ,有七个突出特点有七个突出特点有七个突出特点有七个突出特点返回2-4 网络制造网络制造网络技术的关键技术网络技术的关键技术n n网络数据库技术网络数据库技术网络数据库技术网络数据库技术n n单元技术的集成单元技术的集成单元技术的集成单元技术的集成n n网上动态建模技术网上动态建模技术网上动态建模技术网上动态建模技术n n网上设计技术网上设计技术网上设计技术网上设计技术n n从从从从” ”拉拉拉拉” ”式设计到式设计到式设计到式设计到” ”推推推推” ”式设计的技术式设计的技术式设计的技术式设计的技术n n组件技术组件技术组件技术组件技术n nCORBACORBA技术技术技术技术n n与现有的与现有的与现有的与现有的CAD/CAMCAD/CAM系统、系统、系统、系统、CAPCAP和和和和PDMPDM系统的系统的系统的系统的数据接口技术数据接口技术数据接口技术数据接口技术返回2-4-3 2-4-3 网络数控网络数控网络数控网络数控n n网络数控系统的功能与特点网络数控系统的功能与特点网络数控系统的功能与特点网络数控系统的功能与特点n n支持跨平台的操作功能；支持基于网络的信息共享功能；支持基于网支持跨平台的操作功能；支持基于网络的信息共享功能；支持基于网支持跨平台的操作功能；支持基于网络的信息共享功能；支持基于网支持跨平台的操作功能；支持基于网络的信息共享功能；支持基于网络的远程服务功能；支持基于网络的实时监控功能；支持车间生产计络的远程服务功能；支持基于网络的实时监控功能；支持车间生产计络的远程服务功能；支持基于网络的实时监控功能；支持车间生产计络的远程服务功能；支持基于网络的实时监控功能；支持车间生产计划智能调度；支持分布式工艺数据库划智能调度；支持分布式工艺数据库划智能调度；支持分布式工艺数据库划智能调度；支持分布式工艺数据库n n网络数控系统的体系结构网络数控系统的体系结构网络数控系统的体系结构网络数控系统的体系结构 如图如图如图如图2.52.5n n网络数控系统的实现网络数控系统的实现网络数控系统的实现网络数控系统的实现————应用实例应用实例应用实例应用实例 如图如图如图如图2.62.6返回2-4 网络制造网络制造图图2.5 网络数控系统的技术体系结构网络数控系统的技术体系结构 返回图图2.6 常柴股份有限公司的网络数控系统组成常柴股份有限公司的网络数控系统组成返回。