产品的生命周期设计与并行工程

产品的生命周期设计与并行工程龚汉生（重庆大学）翁志华（贵州省科委）１引言发达的科学技术造就了现代化的物质文明与精神文明，另一方面，也在不断损坏人类的生态环境和引发能源危机。近年来，人们的生态环境意识增强了，深刻地认识到环境保护、资源合理利用对人类未来...     

并行工程

1 产品开发过程的改进 多年来,产品开发一直采用顺序工程方法:设计,试制,修改设计,工艺准备,投产。这种模式对批量较大、市场稳定的产品是合适的,也是行之有效的。但是,由于该方法不能在设计过程中及早地考虑制造过程中的各种因素,造成设计与制造脱节,使所开发的产品不能及时满足市场需求。这种做法一般要求修改设计,     

并行工程在绿色设计中的应用

一、引言 随着生态环境的日益恶化、环保法律的不断完善和公众环保意识的逐步提高,绿色制造、绿色产品、绿色包装、绿色技术等概念已越来越被大家所接受,绿色制造将逐渐成为制造业赢得市场竞争的新的制造战略。 实施绿色制造,主要应考虑“五绿”问题,即,绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装和绿色处理。其中绿色设计是关键,它在很大程度上决定了材料、工艺、包装和回收处理的绿色性。有关资料表明,尽管设计费用仅占总成本的30％,但设计阶段决定了产品寿命周期资源消耗的80％至90％。有人还提出了“1:10:100”理论,即如果在设计阶段改变设计的费用为1美元,则在产品原型阶段改变原型的费用为10美元,而在正式生产过程中的改变费用高达100美元。因此,搞好绿色设计是实施绿色制造的根本措施。     

并行工程冲突管理总论

明确指出了并行工程冲突管理的概念、内涵,提出了并建立了并行工程冲突管理研究的体系框架。在该框架下结合并行工程理论与实践的需要,明确了冲突管理的研究方向;分析并确定了冲突管理要素的性质、结构,为冲突管理的实施提供了理由和依据;最后结合我们所做的研究工作提出分析了冲突管理的关键支持技术,为冲突管理的有效实施提供了技术方法支持。     

并行工程的发展及应用

并行工程是建立在信息集成基础上的优化运行模式。主要介绍了并行工程的关键技术、特点及其应用实施等。     

先进制造技术与系统：第三讲 并行工程的运行机理与工程实现

论述了并行工程的理论基础与运行机理，并从工程实现的角度出发，讨论了并行工程在产品开发过程中的具体实施方法。     

并行工程下面向制造的设计

介绍了并行工程下面向制造的设计（ＤＦＭ）的思想、原理,并给出了它的典型过程。同时介绍了ＤＦＭ技术发展的主要阶段及特点,指出了进行ＤＦＭ研究应遵循的原则和重点。最后,举例说明了ＤＦＭ方法的优越性。     

面向并行工程的自动工艺过程设计

ＣＡＰＰ作为产品开发过程的重要环节，在并行工程环境下具有新的内容，根据这一思想构造了面向并行工程的自动工艺过程设计系统的基本框架，ＣＯＰＰ的工作进程受产品开发过程动态模型控制，与上下游功能模块进行信息和功能集成，并根据车间层资源的约束生成柔性的工艺路线。     

聚焦并行工程

本文分析了并行工程的发展历程、研究现状以及发展趋势,探讨了并行工程的机遇和使能工具,并从管理和技术角度介绍了并行工程的方法。     

机械设计和制造中的并行工程

介绍了并行工程的概念及特点，讨论了并行工程的原理、实现方法、支撑环境及其关键技术。     

Adaptive parallel decomposition for multidisciplinary design

The conceptual design of a rotorcraft system involves many different analysis disciplines. The decomposition of such a system into several subsystems can make analysis and design more efficient in terms of the total computation time. Adaptive parallel decomposition makes the structure of the overall design problem suitable to apply the multidisciplinary design optimization methodologies and it can exploit parallel computing. This study proposes a decomposition method which adaptively determines the number and sequence of analyses in each sub-problem corresponding to the available number of processors in parallel. A rotorcraft design problem is solved and as a result, the adaptive parallel decomposition method shows better performance than other previous methods for the selected design problem.     

马鞍型并联跟踪台的仿真设计

为了提高并联机构仿真设计速度,以马鞍型并联跟踪台为研究对象,提出了编写Matlab仿真程序与ADAMS仿真分析相结合的仿真设计方法.通过编写Matlab仿真程序对马鞍型并联跟踪台进行了优化设计,利用得到的优化设计尺寸进行三维造型后,导入ADAMS分析环境下进行仿真分析,依据得到的仿真结果研制出马鞍型并联跟踪台实验样机.通过编写数据监测模块程序对实验样机各驱动杆速度进行监测,并将监测结果与仿真结果进行对比,验证了仿真结果的正确性.研究表明,该仿真设计方法能够避免仿真设计过程中重复进行三维造型的问题,与现有方法相比,仿真设计周期缩短了近一半.     

价值工程(VE)在模具设计中的应用

从模具结构的功能分析入手,阐述了在模具设计中应用价值工程的重要性,指出了利用价值工程提高模具价值的途径,并对进行模具价值工程分析的具体步骤做了初步探讨。     

Optimal design of a redundantly actuated 4-legged six degree of freedom parallel manipulator using composite design index

This work attempts to develop a procedure for the optimal design of a redundantly actuated six degree of freedom parallel manipulator. A concept of composite design index is developed to deal with multi-criteria based design in a systematic manner, and this index is employed to obtain a set of optimal dimensions for this manipulator. Two different designs are investigated, and they are compared in terms of their local characteristics. Finally, the fault-tolerant capability afforded by redundant actuation is evaluated in terms of partial actuator failures.     

基于设计论证与相似思维的研究

作为设计人员,应具有辨证的观点,对客观世界中大量存在的设计、设备以及工作机理等已有信息进行深入研究,并从这个角度来探讨设计工作的科学方法,已求提高设计工作水平。结合设计工作实际,对利用论证、优化设计、设计过程中的相似规律和相互关系等诸多方面进行了探索。     

价值工程与面向成本的设计

价值工程 (VE—ValueEngineering)方法是降低产品成本的常用方法 ,随着并行工程的深入发展 ,面向成本的设计 (DFC -DesignForCost)应运而生 ,它是DFX方法的一个分支。通过VE与DFC两者的分析和对比认为两者既有区别又有联系 ,两者在信息收集、改进设计、研究范畴等方面有相同之处 ,因此在DFC中可以使用价值工程中的情报收集、功能分析、方案创造和评价等方法 ,并给出了这些方法在DFC中的应用环节和途径 ,为DFC与价值工程方法相结合指出了方向。     

Kinematic analysis and optimal design of 3-PPR planar parallel manipulator

This paper proposes a 3-PPR planar parallel manipulator, which consists of three active prismatic joints, three passive prismatic joints, and three passive rotational joints. The analysis of the kinematics and the optimal design of the manipulator are also discussed. The proposed manipulator has the advantages of the closed type of direct kinematics and a void-free workspace with a convex type of borderline. For the kinematic analysis of the proposed manipulator, the direct kinematics, the inverse kinematics, and the inverse Jacobian of the manipulator are derived. After the rotational limits and the workspaces of the manipulator are investigated, the workspace of the manipulator is simulated. In addition, for the optimal design of the manipulator, the performance indices of the manipulator are investigated, and then an optimal design procedure is carried out using Min-Max theory. Finally, one example using the optimal design is presented.     

工程系统设计指标的最优分配方法

概述了工程系统设计指标最优分配的三类方法,直接法,分解协调法和协同分配法。其中,协同分配法已经初步证明是一种有效的新方法。并简要的分析了它们的优缺点及适用范围。     

并行式面向材料设计的分析与研究

针对现行传统设计方法中材料选择方面所存在的问题,分析了环境协调性材料的特征,提出机电产品开发中并行式面向材料设计技术和关键技术,以改善环境影响。     

The design and manufacturing of porous scaffolds for tissue engineering using rapid prototyping

This research paper addresses the issue of developing an efficient methodology to design and manufacture a complex scaffold structure of desired porosity required for tissue engineering applications using a novel approach based on fused deposition modelling (FDM) rapid prototyping (RP) technology. The scaffold provides a temporary biomechanical structure for cell growth and proliferation to produce the required body parts. Conventional techniques of scaffold fabrication (such as fibre bonding, solvent casting and melt moulding) generate scaffolds with unpredictable pore sizes due to their limitations in flexibility and control of pore volume and distribution. Moreover, such scaffolds have poor mechanical strength and structural stability. The paper describes an FDM pre-processor that ensures the fabrication of scaffolds of desired porosity and inter-connectivity on the FDM system.