制造业信息化与计算机辅助工业设计课件

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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,1,制造业信息化与工业设计,863计划现代集成制造系统技术主题专家组,中国航天科技集团公司,杨海成,2005年9月9日,制造业信息化与工业设计863计划现代集成制造系统技术主题专家,计算机辅助工业设计,863计划支持CAID技术研发,制造业信息化工程,CAID技术发展展望,1,2,3,4,主要内容,计算机辅助工业设计863计划支持CAID技术研发制造业信息化

2、,计算机辅助工业设计,863计划支持CAID技术研发,制造业信息化工程,CAID技术发展展望,1,2,3,4,主要内容,计算机辅助工业设计863计划支持CAID技术研发制造业信息化,制造业是国家国民经济和综合国力的重要基础，中国制造业逐渐成为世界制造业中越来越重要的一部分。,21世纪，围绕着以知识为基础的创新能力竞争，一场以信息技术为特征的全球化的制造业革命正在波澜壮阔地展开。,以敏捷制造为代表的先进制造技术已成为全球制造业不断推出新产品，快速响应市场并赢得竞争的主要手段。,信息时代制造业新的工业革命,制造业是国家国民经济和综合国力的重要基础，中国制造业逐渐成为,制造业信息化,制造业信息化将信

3、息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、制造装备的数字化、咨询服务的网络化，全面提升我国制造业的竞争力。,制造业信息化 制造业信息化将信息技术、自动化技术、,制造业信息化技术的 5 个主要特征,管理数字化,设计数字化,生产过程数字化,制造装备数字化,企业数字化,制造业信息化技术的 5 个主要特征管理数字化设计数字化生产,“十五”制造业信息化工程战略目标,突破一批重大关键技术，形成一批具有自主知识产权和市场竞争力的制造业信息化关键技术产品；,实施一批制造业信

4、息化应用的示范企业、示范行业、示范区域和示范省市，并通过辐射和扩散效应，提升我国制造业的核心竞争力；,培育制造业信息化软硬件产业、中介及咨询服务业，形成一批制造业信息化专业化、网络化的服务公司；,培养一批人才，形成一支推进制造业信息化的专业队伍。,“十五”制造业信息化工程战略目标突破一批重大关键技术，形成一,制造业信息化工程任务体系结构,制造业信息化工程,技术创新体系,关键技术,产品研发,及应用,推广应用体系,营造制造业信息化工程的社会氛围,技术,服务,支撑,企业,应用,示范,应用,技术,攻关,制造业信息化工程试点示范,制造业信息化工程任务体系结构制造业信息化工程技术创新体系关键,软件供应商和

5、科研院所等承担关键技术,产品,研究开发的任务；,应用,企业采用这些新的技术工具和产品解决设计制造管理的需求；,中介机构来提供咨询、培训、监理等专业化的,服务,；,三方面有机配合，相互促进，,协同发展,，构成了较为完整的产业链。,产品、应用、服务协同发展,CAD,ERP,MES,NC,.,技术服务支撑,企业应用示范,关键技术产品研发,软件供应商和科研院所等承担关键技术产品研究开发的任务；产品、,制造业信息化推广应用体系,技术,服务,支撑,企业,应用,示范,应用,技术,攻关,省（市）制造业,信息化工程,CAD,ERP,MES,NC,.,产品研发,服务支撑,应用示范,做得出、用得上、卖得掉,千家万套

6、,中国制造业信息化发展之路,抓企业应用，提高我国制造业竞争能力,带软件开发，发展我国制造业软件产业,建服务体系，,发展我国高技术服务产业,制造业信息化推广应用体系技术企业应用省（市）制造业CAD,工作成效1良好工作氛围和组织体系,科技部会同5部委及27个省、自治区和直辖市、47个重点城市共同推进。形成了从中央到省、城市和企业，包括领导小组、办公室和专家组及中介服务机构等构成的完善的工作支持体系。,各地方通过制定政策进行引导和激励；,开展多种形式的人才培训；,多种方式的宣传推动。,工作成效1良好工作氛围和组织体系科技部会同5部委及27个省,工作成效2关键技术产品开发及产业化,在产品设计开发、制造

7、生产、企业建模、系统集成技术、大批量定制技术、网络化制造、基于以太网的现场总线控制技术等方面突破一批重大关键技术；,国产计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）、产品数据管理（PDM）、企业资源规划（ERP）、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）、制造执行系统（MES）等一批产品形成产业规模。,国产软件在企业得到广泛成功应用。,培育和扶植了一批信息化专业中介服务机构。,工作成效2关键技术产品开发及产业化在产品设计开发、制造生产,关键技术研究开发项目布局,现代集成制造系统平台、企业建模、应用服务器,PDM,数字化设计与制造系统,ERP,企业管理与电子商务系统,MES,过程

8、自动化系统,重点行业现代集成制造系统,（航空、航天、铝业、镁合金）,典型区域网络化制造系统/ASP,(成德绵、关中、浙江、重庆）,制造资源,优化配置,CAPP,3DCAD,EB,SCM,CRM,计划调度,实时数,据库,EPA,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,软,构,件,关键技术研究开发项目布局现代集成制造系统平台、企业建模、应用,家电,设计,设计流程导航,专业设计,零件库,专业设计,知识库,工业设计,设备电路,布线设计,装备

9、,设计,模具,设计,其它行业,逆向,工程,钣金,设计,动画/,仿真,复杂,曲面造型,接口：CAPP/,CAM/CAE/RP,基于WEB,的,系统组件,零件,设计,装配,设计,工程图,设计,工业,渲染,特征造型,基本曲面造型,知识,管理,标准件,机制,设计资,源管理,二/三维,约束求解,几何,引擎,通用,函数库,图形,管理器,其它,专用行业,工具集,应用平台,应用层,通用平台层,核心层,IGES,STEP,专用接口：,X_T,ACIS,STL,VRML,一对一,接口：,CATIA,PRO/E,AUTOCAD,通用文件：,Word,Excel,PDF,基,于,组,件,的,二,次,开,发,接,口,基

10、,于,WEB,协,同,管,理,平,台,面向行业典型产品的三维数字化设计专用系统及工具集,家电设计流程导航专业设计专业设计工业设计设备电路装备模具其它,工作成效3典型应用示范,以省市为主组织，以企业为主体推进，全国范围内超过5000家企业实施信息化典型示范及推广应用。,100家国家级制造业信息化示范企业；,面向中小企业的ASP；,多企业协同的供应链管理；,网络环境下的协同设计与制造；,流程行业MES应用示范,工作成效3典型应用示范以省市为主组织，以企业为主体推进，全,计算机辅助工业设计,863计划支持CAID技术研发,制造业信息化工程,CAID技术发展展望,1,2,3,4,主要内容,计算机辅助工

11、业设计863计划支持CAID技术研发制造业信息化,计算机辅助工业设计（Computer Aided Industrial Design，简称CAID）技术是工业设计理论与CAD技术的有机结合，与工业设计的特点及工业设计师的设计思维和习惯相适应的一种计算机辅助设计技术。,CAID技术以工业设计知识为核心，以计算机为辅助工具，充分贯彻工业设计的理念和方法，实现形态、色彩、宜人性设计和美学原则的定量化描述。,计算机辅助工业设计是制造业信息化的重要方面,计算机辅助工业设计（Computer Aided Indus,CAID方法体系,CAID方法体系,CAID技术体系,CAID技术体系,CNC模型,（样

12、件）,CNC,（数控加工）,RP快速原型,RP模型,（样件）,模,型,制,作,市场调研,分析总汇,设计定位,设计定位,手工模型,概念草图,平面效果,三维激光扫描仪,三维工业设计或工程设计软件（模块）,三维逆向工程软件（模块）,方,案,设,计,三,维,造,型,数,据,模,型,三维CAD（产品设计）,CAM,（模具设计）,CNC,（数控加工）,模具,零件生产,快速制作模具,小批量生产,工,程,设,计,动画造型软件,虚拟产品,后期产品推介,幻灯片,产品彩页,影视广告,厅堂POP,市,场,推,介,CAID流程,CNC模型CNCRP快速原型RP模型模市场调研分析总汇设计定,计算机辅助工业设计技术中新技术

13、的应用,快速成型制造（RP&M）技术,1,虚拟现实（VR）技术,2,虚拟油泥建模（VCM）技术,3,虚拟装配设计（VAD）技术,4,应用服务提供商（ASP）技术,5,计算机支持的协同工作（CSCW）技术,6,多媒体（MT）技术,7,新技术的应用,计算机辅助工业设计技术中,定制创新设计技术,8,计算机辅助工业设计技术中新技术的应用快速成型制造（RP&M,快速成型制造（RP&M）技术,快速成型制造(RapidPrototypingManufacturing-RP&M)技术是使用RP技术，由CAD模型直接驱动的快速完成任意复杂形状三维实体零件的技术的总称。,快速成型(RapidPrototyping

14、-RP)技术是一种基于离散堆积成型思想的新型成型技术，它根据零件或物体的三维模型数据，快速、精确地制造出零件或物体的实体模型，无需任何专用工具。,外,观,设,计,结,构,设,计,模,拟,装,配,快,速,成,型,装,配,验,证,样,件,后,处,理,设计方案及尺寸确认,新产品开发过程,快速成型制造（RP&M）技术快速成型制造(RapidPro,快速原型与制造技术的推广应用将明显缩短新产品的上市时间，节约新产品开发和模具制造的费用。,RP&M技术可以自动而迅速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或实际零件，从而对产品设计进行快速评价、测试、改进，以响应市场需求，它是机械工程、CAD、数控、激光

15、以及材料等技术的交叉与优化集成。,先进的快速成型制造（RP&M）系统，是与CAD集成的快速成型制造系统，直接由计算机数据信息驱动设备进行制造。,快速原型与制造技术的推广应用将明显缩短新产品的上市时间，节约,虚拟现实（VR）技术,虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展。,虚拟现实系统就是要利用各种先进的硬件技术及软件工具，设计出合理的硬件、软件及交互手段，使参与者能交互式地观察和操纵系统生成的虚拟世界。,虚拟现实（VR）技术虚拟现实（Virtual Realit,多感知性(M

16、ulti-Sensory)所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。,浸没感(Immersion)指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。,交互性(Interactivity)指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。,构想性(Imagination)强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。,虚拟现实技术的主要特征,多感知性(Multi-Sensory)所谓多感知是指除了,所设计的产品可得到精确的描述，物理模型能通过快速原型方法被迅速的制作出来。,虚拟油泥建模（VCM）技术,虚拟油泥建模（Virtual Clay Modeling），可以适应创造性设计过程所提出的直观要求，设计人员可以在虚拟环境空间中，利用轨迹跟踪系统可以削掉和涂抹虚拟的油泥材料。,虚拟油泥造型,应用快速原型法,生,成,的,物,理,模,型,所设计的产品可得到精确的描述，物理模型能通过快速原型方法被迅,