敏捷制造環境下虛擬產品的協同設計模式[3] 軟件測試
3.2 敏捷制造環境下虛擬產品協同設計模式
3.2.1 敏捷制造環境下虛擬產品協同設計體系結構
敏捷制造環境下虛擬產品的協同設計是為了實現在客戶參與下的盟主企業、盟員企業和合作伙伴之間的虛擬產品的協同設計，其體系結構從邏輯上分為四個層次:用戶層、任務層、應用服務層和數據層，如圖3所示。
用戶層包括:盟主企業、盟員企業、合作伙伴和客戶，其中，合作伙伴指為盟主企業、盟員企業提供技術支持和服務的高校、研究所或專業設計公司、服務商等。任務層包括:概念設計、詳細設計、數字樣機設計和提出的產品需求，不同的客戶具有不同的任務。應用服務層包括:系統管理、項目管理、過程管理、CAD/CAE/CAPP系統、分布式數據管理、協同工具、安全控制、虛擬產品庫等模塊，其中，1)系統管理:對整個協同設計系統進行的管理，包括盟員企業管理、客戶服務、產品管理等;2)項目管理:實現項目分配、項目進度管理等;3)過程管理:對盟主企業、盟員企業和合作伙伴之間的協同設計過程進行管理，統籌安排協同設計過程中的各種活動和資源;4)CAD/CAE/CAPP系統:為異步協同設計模式提供設計工具;5)分布式產品數據管理:對協同設計過程中的基礎數據、產品模型數據、共享信息和實例數據進行管理;6)安全控制:對協同設計系統中不同的用戶、協同過程中的數據訪問和傳輸進行安全控制;7)虛擬產品庫:對盟員企業的虛擬產品進行統一管理，便于盟主企業選擇盟員企業以及客戶參與產品的評價。數據層:為整個協同設計系統提供數據服務。
3.2.2 敏捷制造環境下虛擬產品協同設計流程
由客戶對產品提出需求，通過銷售渠道反饋給盟主企業，或者通過網絡化協同設計系統的客戶服務模塊，提出對新產品的需求。盟主企業統計分析客戶的需求，確定目標市場，制定產品戰略，建立項目組，開始進行產品概念設計，產生數字產品的初始模型;通過網絡化協同設計系統向盟員企業、合作伙伴和客戶發布，征求對虛擬產品的評價和整改意見。同時，盟主企業將設計任務分解成若干子任務，建立相關的子項目組，將相關的零、部件BOM和設計文檔、CAD模型等設計數據發布給有關的子項目組或盟員企業，進行詳細設計和數字化樣機設計。
盟員企業在接受到盟主企業下達的子項目任務書后，盟員企業在本地進行零、部件及工藝、工藝裝備的設計，并把設計結果提交到自己的PDM系統;同時，將設計數據提交到網絡化協同設計系統的系統管理模塊，系統自動通知盟主企業或相關盟員企業:該零件已經設計完成，并請求虛擬裝配。
合作伙伴可以為盟主企業、盟員企業提供諸如產品策略、CAD建模、CAE分析、遠程診斷等服務。在CAD方面，合作伙伴可以參與建模、評估虛擬產品等，CAD模型完成后提交到網絡化協同設計系統;在CAE方面，合作伙伴可以從協同設計系統上下載CAD模型及有關設計參數，利用領域專家的知識資源和特定的軟件工具、仿真實驗環境等對虛擬產品給出分析評估，將結果及相關數據提交到網絡化協同設計系統的系統管理模塊，或直接用E.MALL傳送到相關的盟員企業 。產品的設計需要虛擬企業中的各方協同完成，協同設計中存在的大量協同數據由盟主企業的PDM和盟員企業的PDM系統來管理、調度。盟主企業、盟員企業、合作伙伴之間的協同模式采用協商模式或異步協同模式。
4 結語
敏捷制造環境下虛擬產品的協同設計是一種新型的CAD模式，本文分析基于客戶需求的產品虛擬設計的體系結構，以及網絡化協同設計的體系結構和協同模式，提出了敏捷制造環境下虛擬產品的協同設計模式。該設計模式對于在敏捷制造環境下建立網絡化虛擬產品協同設計平臺具有一定的參考價值。
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