异构CAD协同设计研究.pdf

异构CAD协同设计是指在计算机辅助设计（CAD）领域内，多个具有不同数据格式、结构和设计流程的CAD系统之间进行协作与数据共享，以实现跨企业或跨部门的产品设计与开发。本研究聚焦于解决不同CAD平台之间的协同设计问题，包括设计工具不同、数据不兼容、模型异构等挑战，进而提出并构建了基于Teamcenter的异构CAD协同设计系统。 在研究背景方面，随着市场经济的发展，企业间协作研制的需求日益增长，尤其是轨道交通装备等高端制造业。面对复杂的供应链和产品设计过程，单一企业的封闭管理模式已无法满足需求。多企业协同研制成为企业设计能力提升、设计周期和成本降低的有效手段，也是提升市场竞争力的必要途径。 异构CAD协同设计面临的主要问题是不同企业甚至同一企业内部的不同部门使用的设计工具存在差异。这种差异导致产品设计模型可能由多种不同平台的三维模型组成，阻碍了企业设计过程的协同化水平。传统CAD系统和Multi-CAD系统各有特点，前者通过PDM工具对应的集成器独立管理不同CAD工具，而Multi-CAD系统则强调多种CAD工具的混合装配和集成。 Teamcenter作为西门子公司开发的协同设计平台软件，能够实现与多种CAD系统的无缝集成。它的CAD集成功能帮助解决不同设计软件模型管理的需求，并实现异构环境下的协同设计。Teamcenter的协同设计流程涉及产品开发的多个阶段，如策划、设计、试制和批量生产，每个阶段又细分为多个活动，并设置相应的评审节点以控制研发质量。 在技术应用上，研究通过搭建基于Teamcenter的异构CAD协同设计系统，成功完成了某型履带车的设计工作，分析了数据交换策略和硬件部署方案。异构CAD协同设计不仅需要关注软件层面，还需在硬件部署上进行充分考虑，包括硬件选择、网络配置、存储策略等，以保证协同设计的高效率和数据的准确性。 TOP-DOWN Teamcenter的异构CAD协同设计系统能够实现多学科异构环境下的协同设计管理，其中采用中性文件格式进行数据交换，保证信息的兼容性。另外，通过采用中量级的可视化技术，实现了各种产品及零部件设计的统一管理。在零部件设计过程中，CAD模型可以自动转换为与源无关的格式，在Teamcenter系统中进行重用和创建，提升了设计效率和质量。 总而言之，异构CAD协同设计研究对于推动多企业协同研制的发展具有重要意义，它能够提高产品设计和开发的效率，缩短设计周期，降低成本，同时满足复杂产品企业在快速发展市场中的设计需求。通过此类研究，可以有效解决当前企业在异构CAD协同设计中所遇到的技术难题，促进企业设计能力的提升。