cad-cam 关键技术

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1、CAD/CAM关键技术1.1研究背景1.2产品数据管理的基本概念1.3国内外相关领域研究状况1.4产品数据管理的发展趋势产品数据管理（PDM?ProductDataManagement）是指企业内分布于各种系统和介质中关于产品及产品数据的信息和应用的集成与管理。产品数据管理集成了所有与产品相关的信息。企业的产品开发效益取决于有序和高效地设计、制造和发送产品。产品数据管理有助于达到这些目的。产品数据管理是帮助企业、工程师和其他有关人员管理数据并支持产品开发过程的有力工具。产品数据管理系统保存和提供产品设计、制造所需要的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进行产品的全生命周期的管理。　

2、1.1研究背景1.1.1制造业面临的挑战制造业发达是一个国家经济强盛的标志。随着科学与技术的进步，电子、信息及自动化技术的广泛应用，使生产得到了巨大发展，市场竞争亦变得愈来愈激烈，竞争推动着整个社会飞速前进，同时给企业造成了严酷的生存环境。企业要力争在最短时间(T)内、消耗最少的资金(C)、生产出满足市场需求(Q)的产品。市场的需求在不断变化，对产品的结构、性能的需求越来越苛刻，从而使新产品的研制变得越来越复杂。然而，产品的频繁更新对企业本身来说也带来一些问题：需要在再设计(Redesign)、企业过程的调整(BPR)等包括设备改造及制造上不断投资。其中开发费用基本上与时间成正比，

3、即开发周期越长，投资越多。这种因素也促使企业采用各种手段缩短产品开发周期。因此，世界各国的企业都面临着严重挑战：如何缩短日趋复杂产品的开发周期以占有市场、并降低成本！如何去适应快速变化的市场需求，对企业进行重组，不断以高质量、低成本、快速开发新产品等手段，在竞争中求生存和发展，已成为企业共同追求的目标。为了达到上述目标，企业不断强化了在产品设计开发过程中采用计算机辅助技术的措施，由此又引发了新的问题。　1.1.2企业信息化过程中的问题如图1所示（t轴表产品开发周期长度，I代表信息量）随着各种先进技术的运用，产品开发周期在缩短，但信息量却在成倍增加，这说明信息在企业中已占据愈来愈重要

4、的位置。　企业逐渐实现计算机信息化，标志着企业的进步与发展，信息化最有效的应用在于支持企业目标的实现，信息由企业创建，成为一种新的企业资源，其利用程度（信息创建、流动的速度与重用的程度），有效的管理（存取，版本）就成为企业信息化的新的任务：·信息共享程度。企业的计算机辅助工具大都是一些离散孤立的系统，由于这些互不兼容的软件产生的数据格式不一致，存储介质亦是各种各样，再加上人员组织管理的不同，这一切使得企业无法在管理设计、工艺和制造部门之间以及相关企业间甚至企业与贸易间有效地传递数据信息，实现信息共享。企业应采用更为先进的方法来管理和协调整个产品开发直到制造过程。·提高信息传递速度。

5、大部分企业的信息传递主要是通过书面文件、报表及联络方式。设计开发的上游部门无法及时与下游过程进行信息交换与共享，各部门不能及时地了解设计开发过程中的变化，因而产品的研制开发时间长，企业应采用有效手段来跟踪检查整个产品的设计和制造的进展。·有效的信息管理。虽然企业采用计算机辅助工具在一定程度上实现了绘图和设计的计算机化，但是仍然依赖纸质文档的管理，由于缺乏有效的文档管理，不能有效地利用已有的设计资源。·要求先进的相适应的信息基础设施（计算机信息系统支撑环境）。在数据管理方面，企业仍然停留在使用大型商用关系数据库的层次上，由于这些数据库不能有效地管理图形、图像等非结构数据，更无法实现过

6、程管理、配置管理以及对应用工具的集成，从而不能满足在异构与分布式计算机环境中使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成。·提高应用集成系统效率。在产品开发设计过程中，几乎任何两个不同的应用软件都不可直接分享或交换产品数据信息，CIMdata公司指出：目前在企业中每天大约有1/3到1/4的设计、管理工程技术人员不是专心于自己的本职工作，而是开会、讨论、等待或处理各种信息；美国的调查表明，由于设计制造缺乏产品数据的统一管理，导致产品工时增加20%，成本上升10%。因此提高应用集成系统的效率，其核心为各应用系统间可互操作性。早在七十年代，美国的JosephHarrington博士就

7、根据计算机越来越强大的信息处理能力和计算机网络技术的发展情况及其在制造业广泛的应用前景，首先提出了计算机集成制造(CIM,puterIntegratedManufacturing)的概念，其核心思想就是强调在制造业中充分利用计算机的网络、通讯技术和数据处理技术，实现产品信息的集成。而近年来提出的并行工程(CE,ConcurrentEngineering)的概念则是强调在CIM信息集成的基础上，在制造业中采用并行处理的方法进行产品设计及其相关过程的实施，克服了传统的顺序