產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化相關(guān)技術(shù)

1、產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)生的過程產(chǎn)品產(chǎn)生的過程一個(gè)新的產(chǎn)品或者說一個(gè)創(chuàng)新的產(chǎn)品產(chǎn)生的過程，一般來說是一個(gè)從概念到實(shí)體的過程。其中經(jīng)歷的主要階段為概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)、工藝、制造。制造業(yè)產(chǎn)品生命周期階段劃分制造業(yè)產(chǎn)品生命周期階段劃分 研發(fā)段產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化相關(guān)關(guān)鍵詞產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化相關(guān)關(guān)鍵詞 CAI：Computer Aided Innovation ，計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新 CACD:computer aided conceptual design，計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì) CAD：Computer Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) EDA：Electronic Design Aut

2、omation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 CAE：Computer Aided Engineering，計(jì)算機(jī)輔助工程 CAPP：Computer Aided Process Planning，計(jì)算機(jī)輔助工藝 MPM：Manufacturing Process Management，制造過程管理 CAM：Computer Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造 NC： Numerical Control ，數(shù)控技術(shù) PDM：Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 RE：Reverse Engineering，逆向工程 RP：Rapid Prototyping，快速成

3、型 CASE ：Computer Aided Software Engineering ，計(jì)算機(jī)輔助軟件工程設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新：創(chuàng)新：CAICAI計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新CAI（Computer Aided Innovation）是新產(chǎn)品開發(fā)中的一項(xiàng)關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，它是以近年來在歐美國(guó)家迅速發(fā)展的創(chuàng)新問題解決理論（TRIZ）研究為基礎(chǔ)， 結(jié)合本體論（Ontol

4、ogy）、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等多領(lǐng)域科學(xué)知識(shí)，綜合而成的創(chuàng)新技術(shù)。 TRIZ 的過程 1 第一步確定問題 2 公式化的問題: TRIZ棱鏡 3 搜索已有的解決方法(39個(gè)工程參數(shù)) 4. 查找類似的解決方法(40個(gè)創(chuàng)新原則)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)：概念設(shè)計(jì)：CACDCACD 概念設(shè)計(jì)包含了從產(chǎn)品的需求分析到進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)之前的設(shè)計(jì)過程。計(jì)

5、算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)（computer aided conceptual design，CACD）是CAD領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支，它涉及到設(shè)計(jì)方法學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、人工智能技術(shù)、CAD技術(shù)以及認(rèn)知與思維科學(xué)等。 設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：CADCAD廣義的CAD是指工程技術(shù)人員在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中，以計(jì)算機(jī)為輔助工具，通過計(jì)算機(jī)和CAD軟件對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行

6、分析、計(jì)算、仿真、優(yōu)化與繪圖，在這一過程中，把設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造思維、綜合判斷能力與計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的記憶、數(shù)值計(jì)算、信息檢索等能力相結(jié)合，各盡所長(zhǎng)，完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、繪圖等工作，最終達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本的目的。狹義的CAD主要是指對(duì)產(chǎn)品的幾何建模和繪圖描述。按設(shè)計(jì)模式分CAD可以分為二維CAD、三維CAD。二維CAD表現(xiàn)為平面繪圖，三維CAD表現(xiàn)為造型。二維二維CADCAD技術(shù)技術(shù)三維三維CADCAD技術(shù)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CA

7、SE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ：EDAEDAEDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）是在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來。它融合了應(yīng)用電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),智能化技術(shù)等最新成果。 Wuhan Manufacturing Information Eengineering Technology Ltd.,Co.設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)

8、算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ：EDAEDAEDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）是在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來。它融合了應(yīng)用電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),智能化技術(shù)等最新成果。 Wuhan Manufacturing Information Eengineering

9、 Technology Ltd.,Co.設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）計(jì)算機(jī)輔助軟件工程：計(jì)算機(jī)輔助軟件工程：CASECASE計(jì)算機(jī)輔助軟件工程（Computer Aided Software Engineering）是支持軟件開發(fā)生存期的集成化工具、技術(shù)和方法的總稱。當(dāng)前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中機(jī)電混合設(shè)計(jì)越來越多，智能產(chǎn)品越來越多。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有必要引入CASE技術(shù)和工具，特別是包含有嵌

10、入式設(shè)備的產(chǎn)品。 設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）計(jì)算機(jī)輔助工程：計(jì)算機(jī)輔助工程：CAECAE長(zhǎng)期以來，產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度分析與計(jì)算一直沿用材料力學(xué)、理論力學(xué)和彈性力學(xué)所提供的公式來進(jìn)行。由于有許多的簡(jiǎn)化條件，因而計(jì)算精度很低。為了保證產(chǎn)品的強(qiáng)度和質(zhì)量，常采用加大安全系數(shù)的方法。結(jié)果使結(jié)構(gòu)尺寸加大，浪費(fèi)材料，有時(shí)還會(huì)造成結(jié)構(gòu)性能的降低。現(xiàn)代產(chǎn)品正朝著高效、高速、高精度、低成本、節(jié)省資源、高

11、性能等方面發(fā)展，傳統(tǒng)的計(jì)算分析方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足要求。計(jì)算機(jī)輔助工程：計(jì)算機(jī)輔助工程：CAE CAE CAE即是人們通常說的分析軟件。CAE技術(shù)是CAD技術(shù)的延伸，是企業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的有利工具，CAE技術(shù)的應(yīng)用主要在分析和優(yōu)化兩個(gè)方面。 分析主要可分為有限元分析和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析。優(yōu)化是根據(jù)分析的結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，已使結(jié)構(gòu)和形狀都達(dá)到最優(yōu)化狀態(tài)。設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）逆向工程：逆向

12、工程：RERE 逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品模型，反向推出產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括設(shè)計(jì)圖紙或數(shù)字模型）的過程。設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與分析數(shù)字化相關(guān)技術(shù)CAI（計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新）CACD（計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 ）CASE（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程 ）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）RE（逆向工程）RP （快速成型 ）快速成形：快速成形：RPRP 快速成形法（Rapid PrototyPing，又稱為快速出樣件技術(shù)或快速原型法）是國(guó)外80年代中后期發(fā)展起來的一種新技術(shù)，它與虛擬制造技術(shù)（Virtual Manufacturing）一起，被稱為未來制造業(yè)的兩

13、大支柱技術(shù)。 快速成形采用軟件離散材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)零件的成形。快速成形技術(shù)是綜合利用CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)和材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù),可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任意復(fù)雜的零部件。 快速成型技術(shù)最早用于提供設(shè)計(jì)驗(yàn)證與功能驗(yàn)證，檢驗(yàn)產(chǎn)品可制造性、可裝配性；但隨著技術(shù)的發(fā)展，快速成型技術(shù)可以用于直接制造零件?？焖俪尚渭夹g(shù)對(duì)縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)費(fèi)用具有極其重要的意義，有人稱快速成形技術(shù)是繼NC技術(shù)后制造業(yè)的又一次革命。目前RP技術(shù)已成為各國(guó)制造科學(xué)研究的前沿學(xué)科和研究焦點(diǎn)。小結(jié)（數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析部分）小結(jié)（數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析部分）CAI是用

14、計(jì)算機(jī)的按一定的方法進(jìn)行創(chuàng)新（發(fā)明）的技術(shù)。創(chuàng)新方法學(xué)是它的基礎(chǔ)。CACD是用計(jì)算機(jī)的方法輔助創(chuàng)意設(shè)計(jì)，需要美學(xué)細(xì)胞。CAD是輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，CAE是優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)EDA可以理解為電子、電路設(shè)計(jì)的CAD。CASE是軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量的一種保證RE適用于仿制零件。PR可以進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證與功能驗(yàn)證。生產(chǎn)準(zhǔn)備信息化生產(chǎn)準(zhǔn)備信息化生產(chǎn)準(zhǔn)備產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) ）MPM（制造工藝管理）CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）NC（數(shù)控技術(shù)）制造企業(yè)工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)制造企業(yè)工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 工藝設(shè)計(jì)涉及的范圍較廣，內(nèi)容很多包括工藝評(píng)價(jià)、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工序圖設(shè)計(jì)以及工藝管理等。 工藝設(shè)計(jì)

15、個(gè)性化很強(qiáng) 不同的產(chǎn)品、不同的裝備和不同的工程師，設(shè)計(jì)結(jié)果差別很大。 工藝設(shè)計(jì)是諸多制造活動(dòng)的交匯點(diǎn)計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)：CAPPCAPPCAPP是指借助于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和支撐環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷和推理等的功能來制定零件機(jī)械加工工藝過程。借助于CAPP 系統(tǒng)，可以解決手工工藝設(shè)計(jì)效率低、一致性差、質(zhì)量不穩(wěn)定、不易達(dá)到優(yōu)化等問題。CAPP是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)換為各種加工制造、管理信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是企業(yè)信息化建設(shè)中聯(lián)系設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的紐帶，同時(shí)也為企業(yè)的管理部門提供相關(guān)的數(shù)據(jù)，是企業(yè)信息交換的中間環(huán)節(jié)。產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)CAPP（計(jì)算機(jī)輔助

16、工藝設(shè)計(jì) ）MPM（制造工藝管理）CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）NC（數(shù)控技術(shù)）制造過程管理：制造過程管理：MPMMPM近年來，國(guó)際廠商逐漸在CAPP的基礎(chǔ)上，結(jié)合三維造型基礎(chǔ)逐漸發(fā)展出“制造流程管理”（ Manufacturing Process Management，MPM）技術(shù)。MPM 解決方案可以更準(zhǔn)確地協(xié)同產(chǎn)品制造過程和資源信息，優(yōu)化產(chǎn)品工藝，分析具有多種配置的復(fù)雜產(chǎn)品的加工和裝配過程，進(jìn)行生產(chǎn)過程仿真，計(jì)算公差，控制生產(chǎn)成本。同時(shí)實(shí)現(xiàn)與ERP系統(tǒng)的雙向信息集成，并將數(shù)據(jù)傳遞給CAM系統(tǒng)。MPM市場(chǎng)在中國(guó)還處于初期的發(fā)展階段。 產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)CAPP（計(jì)算機(jī)輔

17、助工藝設(shè)計(jì) ）MPM（制造工藝管理）CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）NC（數(shù)控技術(shù)）計(jì)算機(jī)輔助制造：計(jì)算機(jī)輔助制造：CAM CAM CAM 是指利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作的過程。 目前CAM的概念狹義化了，一般僅指數(shù)控編程相關(guān)技術(shù)。產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品數(shù)字化制造相關(guān)技術(shù)CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) ）MPM（制造工藝管理）CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）NC（數(shù)控技術(shù)）數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù) ：NCNC數(shù)控技術(shù)（Numerical Control）是利用數(shù)字化的信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。用數(shù)控技術(shù)實(shí)施加工控制的機(jī)床稱為數(shù)控（NC）機(jī)床?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是新

18、一代生產(chǎn)技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等的技術(shù)基礎(chǔ)。小結(jié)（數(shù)字化制造）小結(jié)（數(shù)字化制造）CAPP是輔助工藝工具，市場(chǎng)上成熟的CAPP產(chǎn)品主要是實(shí)用型CAPP，可以便于數(shù)據(jù)錄入、規(guī)范表述、匯總工裝等。智能型CAPP也有一定發(fā)展。CAM現(xiàn)在通常指數(shù)控編程相關(guān)技術(shù)，CAM在多樣化和智能化方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展。MPM（生產(chǎn)過程管理）可以看成是CAPP的發(fā)展演變，通過MPM可以準(zhǔn)確規(guī)劃、模擬與優(yōu)化如何進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。優(yōu)秀的MPM系統(tǒng)能夠通過數(shù)字化模擬建造一個(gè)完整的工廠，包括每條生產(chǎn)線、每個(gè)工作單元的每一個(gè)細(xì)節(jié)。NC（數(shù)控技術(shù)）是利用數(shù)字化的信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。Wuhan Manufacturing Information Eengineering Technology Ltd.,Co.產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化過程管理產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化過程管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理：PDMPDMPDM是一種幫助工程師和其他人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品研發(fā)過程的工具。 PDM系統(tǒng)確保跟蹤那些設(shè)計(jì)、制造所需的大量數(shù)據(jù)和信息，并由此