【正文】 場(chǎng)預(yù)測(cè)與分析技術(shù)等）， 貫穿其中很重要一點(diǎn)就是并行工程的應(yīng)用：產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始就要同時(shí)考慮制造、使用及全生命周期的各個(gè)因素，另外，對(duì)于一個(gè)任務(wù)，可以以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)組織不同制造商（網(wǎng)上動(dòng)態(tài)聯(lián)盟）來共同完成。既 以市場(chǎng)需求為驅(qū)動(dòng)，以知識(shí)獲取為中心，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想、方法 為指導(dǎo) 和現(xiàn)代技術(shù)手段為工具，考慮產(chǎn)品的整個(gè)生命周期和人、機(jī)、環(huán)境相容性因素的設(shè)計(jì)。因此，現(xiàn)代設(shè)計(jì)是以理論指導(dǎo)為主、經(jīng)驗(yàn)為輔的一種設(shè)計(jì)。隨著理論研究的深入，許多工程現(xiàn)象不斷升華和總結(jié)為揭示事物內(nèi)在規(guī)律和本質(zhì)的理論，如摩擦學(xué)理論、模態(tài)分析理論、可靠性理論、疲勞理論、潤滑理論等 。為完 成一種設(shè)計(jì)任務(wù)形成的虛擬企業(yè)或動(dòng)態(tài)聯(lián)盟將實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源共享，極大地提高設(shè)計(jì)效率和水平。 ⑦組織模式的開放 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展加快了數(shù)據(jù)通訊速度，縮短了企業(yè)之間的距離。 ⑥管理水平的提高 產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)過程中涉及大量設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)行為的管理。 ⑤設(shè)計(jì)與制造一體化 存在于計(jì)算機(jī)內(nèi)的產(chǎn)品模型可直接進(jìn)入CAPP 系統(tǒng)進(jìn)行工藝規(guī)劃和 NC 編程，進(jìn)而加工代碼可直接傳入 NC 機(jī) 床、加工中心進(jìn)行加工。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，并行設(shè)計(jì)正得到廣泛應(yīng)用。 ④工作方式的變化 計(jì)算機(jī)技術(shù)促進(jìn)了設(shè)計(jì)方式從“串行”到“并行”的變化。 一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法如有限元分析、優(yōu)化、模態(tài)分析等都涉及大量復(fù)雜計(jì)算，只有計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展才能推動(dòng)這些方法的進(jìn)步和應(yīng)用 。這種表示不僅包括反映產(chǎn)品形狀和尺寸的幾何信息，還可包括分析、加工、材料、特性等數(shù)據(jù)，從而可直接用于分析和制造。 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)利用投影原理表示產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，這種二維表示的數(shù)據(jù)單一，數(shù)據(jù)量少，不 便于產(chǎn)品的進(jìn)一步分析和制造。 CAD 技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，甩掉圖板的“無紙?jiān)O(shè)計(jì)”作為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的主流，顯著提高了設(shè)計(jì)效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了巨大影響， 表現(xiàn)為以下幾方面： ①設(shè)計(jì)手段的更新 計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)了設(shè)計(jì)手段從“手工”向“自動(dòng)”的轉(zhuǎn)變。雖然目前對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)尚無確切定義，但可從以下特征來理解。 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要和各種新方法、新技術(shù)、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)了設(shè)計(jì)方法和技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)入現(xiàn)代設(shè)計(jì)。1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)體系提綱 10 引言 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的首要關(guān)鍵技術(shù)，它是現(xiàn)代科技發(fā)展和全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)物。 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 是以社會(huì)需求為目標(biāo)，在一定設(shè)計(jì)原則的約束下，利用設(shè)計(jì)方法和手段創(chuàng)造出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的過程，如圖 l所示。 1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)的內(nèi)涵 現(xiàn)代設(shè)計(jì)的 特征 現(xiàn)代設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的深入、豐富和完善，而非獨(dú)立于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的全新設(shè)計(jì)。 ⑴ 以計(jì)算 機(jī)技術(shù)為核心 這是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的主要特征。 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)以圖板、直尺、鉛筆等作為工具，這種設(shè)計(jì)手段效率低、人工強(qiáng)度大。 ②產(chǎn)品表示的改變 計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)了產(chǎn)品表示從“二維”向“三維”的轉(zhuǎn)變。隨著 CAD 技術(shù)的發(fā)展，三維“產(chǎn)品模型(Product Model)” 越來越得到廣泛應(yīng)用。 ③設(shè)計(jì)方法的發(fā)展 促進(jìn)了一些新的設(shè)計(jì)方法的出現(xiàn)，高性能的計(jì)算機(jī)硬件和先進(jìn)的軟件技術(shù)是這些方法實(shí)施的保證。新的設(shè)計(jì)方法如并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真 等。 受設(shè)計(jì)手段限制，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程采用 串行方式 進(jìn)行，即設(shè)計(jì)任務(wù)按時(shí)序從一個(gè)環(huán)節(jié)傳入下一環(huán)節(jié)。它要求 設(shè)計(jì)小組 (Team)同時(shí)地、并行地參與設(shè)計(jì)， 并最大限度地交流信息，以縮短設(shè)計(jì)周期及有助于將各種新思想、新技術(shù)、新方法融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。產(chǎn)品模型加強(qiáng)了設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)環(huán)節(jié)的連接，提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展改變了傳統(tǒng)的手工管理模式，各種 MIS、 PDM 系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大提高了設(shè)計(jì)的管理水平，保證了設(shè)計(jì)過程的高效、協(xié)同和安全。傳統(tǒng)的局限于企業(yè)內(nèi)部的封閉設(shè)計(jì)正在變?yōu)椴皇苄姓`屬關(guān)系約束2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)體系提綱 2 的、多企業(yè)共同參與的異地設(shè)計(jì)。 ⑵ 以設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo) 受科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是以生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以運(yùn)用力學(xué)和數(shù)學(xué)形成的計(jì)算公式、經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、手冊(cè)等作為依據(jù)進(jìn)行的?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是基于理論形成的方法，利用這種方法指導(dǎo)設(shè)計(jì)可減小經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的盲目性和隨意性，提高設(shè)計(jì)的主動(dòng)性、科學(xué)性和準(zhǔn)確性 。 現(xiàn)代設(shè)計(jì)的內(nèi)涵 通過對(duì)其特征的分析，可以認(rèn)為： “ 現(xiàn)代設(shè)計(jì) ” 就是 以滿足應(yīng)市產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時(shí)間、成本／價(jià)格綜合效益最優(yōu)為目的，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)為主體，以知識(shí)為依托，以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段，研究、改進(jìn)、創(chuàng)造產(chǎn)品活動(dòng)過程所用到的技術(shù)群體的總稱。 1．現(xiàn)代設(shè)計(jì)作為一個(gè)研究領(lǐng)域，包含范圍極其廣泛。 因此， ：計(jì)算機(jī)為工具，專業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)為效率，市場(chǎng)為導(dǎo)向的一種綜合 設(shè)計(jì)理念，其實(shí)現(xiàn)沒有固定的模式。 2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)的技術(shù)體系 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的整個(gè)體系好比一棵大樹，由基礎(chǔ)技術(shù)、主體技術(shù)、支撐技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)四個(gè)層次組成。 它不僅為現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的源泉。 圖 2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)體系與其他學(xué)的關(guān)系 主體技術(shù) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的誕生和發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)、相輔相成。 而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)正是以它對(duì)數(shù)值計(jì)算和對(duì)信息與知識(shí)的獨(dú)特處理能力，成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)群體的主干。 設(shè)計(jì)方法學(xué)、可信性設(shè)計(jì)技術(shù)及試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)所包含的種種內(nèi)容，可視為現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)群體的支撐技術(shù)。如機(jī)床、汽車、工程機(jī)械、精密機(jī)械的現(xiàn)代設(shè)計(jì)內(nèi)容，可以看作是現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)派生出來的豐富多彩的具體技術(shù)群。 現(xiàn)代設(shè)計(jì)已擴(kuò)展到產(chǎn)品規(guī)劃、制造、營銷、運(yùn)行、回收等各個(gè)方面，除了必要的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法的基礎(chǔ)知識(shí)外，相關(guān)的學(xué)科與技術(shù)，尤其是制造工藝、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、材料知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)及廣泛的自然科學(xué)知識(shí)等也是十分必要的。主體技術(shù)所包含的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)本身往往就是應(yīng)用技術(shù)。有些設(shè)計(jì)支撐技術(shù)本來就是由傳統(tǒng)的強(qiáng)度、變形及失效理論“繁衍”出來的多種設(shè)計(jì)理論，如疲勞設(shè)計(jì)、防斷裂設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等，所