制造業(yè)信息化與工業(yè)設(shè)計 - 楊海成

1、12計算機輔助工業(yè)設(shè)計計算機輔助工業(yè)設(shè)計863計劃支持計劃支持CAID技術(shù)研發(fā)技術(shù)研發(fā)制造業(yè)信息化工程制造業(yè)信息化工程CAID技術(shù)發(fā)展展望技術(shù)發(fā)展展望3計算機輔助工業(yè)設(shè)計計算機輔助工業(yè)設(shè)計863計劃支持計劃支持CAID技術(shù)研發(fā)技術(shù)研發(fā)制造業(yè)信息化工程制造業(yè)信息化工程CAID技術(shù)發(fā)展展望技術(shù)發(fā)展展望 44 制造業(yè)是國家國民經(jīng)濟和綜合國力的重要基礎(chǔ)，中國制制造業(yè)是國家國民經(jīng)濟和綜合國力的重要基礎(chǔ)，中國制造業(yè)逐漸成為世界制造業(yè)中越來越重要的一部分。造業(yè)逐漸成為世界制造業(yè)中越來越重要的一部分。4 2121世紀，圍繞著以知識為基礎(chǔ)的創(chuàng)新能力競爭，一場以世紀，圍繞著以知識為基礎(chǔ)的創(chuàng)新能力競爭，一場以信息技

2、術(shù)為特征的全球化的制造業(yè)革命正在波瀾壯闊地信息技術(shù)為特征的全球化的制造業(yè)革命正在波瀾壯闊地展開。展開。4 以敏捷制造為代表的先進制造技術(shù)已成為全球制造業(yè)不以敏捷制造為代表的先進制造技術(shù)已成為全球制造業(yè)不斷推出新產(chǎn)品，快速響應(yīng)市場并贏得競爭的主要手段。斷推出新產(chǎn)品，快速響應(yīng)市場并贏得競爭的主要手段。信息時代制造業(yè)新的工業(yè)革命5制造業(yè)信息化 制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代管制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，帶動產(chǎn)品設(shè)計方法和工具理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，帶動產(chǎn)品設(shè)計方法和工具的創(chuàng)新，企業(yè)管理模式的創(chuàng)新，企業(yè)間協(xié)作關(guān)系的創(chuàng)的創(chuàng)新，企業(yè)管理模式的創(chuàng)新，企業(yè)間協(xié)作

3、關(guān)系的創(chuàng)新，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過新，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過程控制的智能化、制造裝備的數(shù)字化、咨詢服務(wù)的網(wǎng)程控制的智能化、制造裝備的數(shù)字化、咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，全面提升我國制造業(yè)的競爭力。絡(luò)化，全面提升我國制造業(yè)的競爭力。6 制造業(yè)信息化技術(shù)的 5 個主要特征管理數(shù)字化管理數(shù)字化設(shè)計數(shù)字化設(shè)計數(shù)字化生產(chǎn)過程數(shù)字化生產(chǎn)過程數(shù)字化制造裝備數(shù)字化制造裝備數(shù)字化企業(yè)數(shù)字化企業(yè)數(shù)字化7“十五”制造業(yè)信息化工程戰(zhàn)略目標l突破一批重大關(guān)鍵技術(shù)，形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)突破一批重大關(guān)鍵技術(shù)，形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)和市場競爭力的制造業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品；和市場競爭力的制造

4、業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品；l實施一批制造業(yè)信息化應(yīng)用的示范企業(yè)、示范行業(yè)、實施一批制造業(yè)信息化應(yīng)用的示范企業(yè)、示范行業(yè)、示范區(qū)域和示范省市，并通過輻射和擴散效應(yīng)，提升示范區(qū)域和示范省市，并通過輻射和擴散效應(yīng)，提升我國制造業(yè)的核心競爭力；我國制造業(yè)的核心競爭力；l培育制造業(yè)信息化軟硬件產(chǎn)業(yè)、中介及咨詢服務(wù)業(yè)，培育制造業(yè)信息化軟硬件產(chǎn)業(yè)、中介及咨詢服務(wù)業(yè)，形成一批制造業(yè)信息化專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化的服務(wù)公司；形成一批制造業(yè)信息化專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化的服務(wù)公司；l培養(yǎng)一批人才，形成一支推進制造業(yè)信息化的專業(yè)隊培養(yǎng)一批人才，形成一支推進制造業(yè)信息化的專業(yè)隊伍。伍。8制造業(yè)信息化工程任務(wù)體系結(jié)構(gòu)制造業(yè)信息化工程制造業(yè)信息

5、化工程技術(shù)創(chuàng)新體系技術(shù)創(chuàng)新體系 推廣應(yīng)用體系推廣應(yīng)用體系營造制造業(yè)信息化工程的社會氛圍營造制造業(yè)信息化工程的社會氛圍技術(shù)技術(shù)服務(wù)服務(wù)支撐支撐企業(yè)企業(yè)應(yīng)用應(yīng)用示范示范應(yīng)用應(yīng)用技術(shù)技術(shù)攻關(guān)攻關(guān)制造業(yè)信息化工程試制造業(yè)信息化工程試點示范點示范9軟件供應(yīng)商和科研院所等承擔(dān)關(guān)鍵技術(shù)軟件供應(yīng)商和科研院所等承擔(dān)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)品研究開發(fā)的任務(wù)；研究開發(fā)的任務(wù)；應(yīng)用應(yīng)用企業(yè)采用這些新的技術(shù)工具和產(chǎn)品解決設(shè)計制造管理的需求；企業(yè)采用這些新的技術(shù)工具和產(chǎn)品解決設(shè)計制造管理的需求；中介機構(gòu)來提供咨詢、培訓(xùn)、監(jiān)理等專業(yè)化的中介機構(gòu)來提供咨詢、培訓(xùn)、監(jiān)理等專業(yè)化的服務(wù)服務(wù)；三方面有機配合，相互促進，三方面有機配合，相互促

6、進，協(xié)同發(fā)展協(xié)同發(fā)展，構(gòu)成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。，構(gòu)成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)品、應(yīng)用、服務(wù)協(xié)同發(fā)展技術(shù)服務(wù)支撐技術(shù)服務(wù)支撐企業(yè)應(yīng)用示范企業(yè)應(yīng)用示范關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)品研發(fā)10技術(shù)技術(shù)服務(wù)服務(wù)支撐支撐企業(yè)企業(yè)應(yīng)用應(yīng)用示范示范應(yīng)用應(yīng)用技術(shù)技術(shù)攻關(guān)攻關(guān)省（市）制造業(yè)?。ㄊ校┲圃鞓I(yè)信息化工程信息化工程產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)品研發(fā)服務(wù)支撐服務(wù)支撐應(yīng)用示范應(yīng)用示范中國制造業(yè)信息化發(fā)展之路抓企業(yè)應(yīng)用，提高我國制造業(yè)競爭能力抓企業(yè)應(yīng)用，提高我國制造業(yè)競爭能力帶軟件開發(fā)，發(fā)展我國制造業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)帶軟件開發(fā)，發(fā)展我國制造業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)建服務(wù)體系，發(fā)展我國高技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)建服務(wù)體系，發(fā)展我國高技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)11工作成效1良好工作氛

7、圍和組織體系l科技部會同科技部會同5 5部委及部委及2727個省、自治區(qū)和直轄市、個省、自治區(qū)和直轄市、4747個重點個重點城市共同推進。形成了從中央到省、城市和企業(yè)，包括領(lǐng)城市共同推進。形成了從中央到省、城市和企業(yè)，包括領(lǐng)導(dǎo)小組、辦公室和專家組及中介服務(wù)機構(gòu)等構(gòu)成的完善的導(dǎo)小組、辦公室和專家組及中介服務(wù)機構(gòu)等構(gòu)成的完善的工作支持體系。工作支持體系。 l各地方通過制定政策進行引導(dǎo)和激勵；各地方通過制定政策進行引導(dǎo)和激勵；l開展多種形式的人才培訓(xùn)；開展多種形式的人才培訓(xùn)；l多種方式的宣傳推動。多種方式的宣傳推動。12工作成效2關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化l在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、制造生產(chǎn)、企業(yè)建模、系統(tǒng)集成

8、技術(shù)、大批量定在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、制造生產(chǎn)、企業(yè)建模、系統(tǒng)集成技術(shù)、大批量定制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化制造、基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線控制技術(shù)等方面突破制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化制造、基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線控制技術(shù)等方面突破一批重大關(guān)鍵技術(shù)；一批重大關(guān)鍵技術(shù)；l國產(chǎn)計算機輔助設(shè)計（國產(chǎn)計算機輔助設(shè)計（CADCAD）、計算機輔助工藝規(guī)劃（）、計算機輔助工藝規(guī)劃（CAPPCAPP）、產(chǎn)品）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（數(shù)據(jù)管理（PDMPDM）、企業(yè)資源規(guī)劃（）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERPERP）、供應(yīng)鏈管理（）、供應(yīng)鏈管理（SCMSCM）、客）、客戶關(guān)系管理（戶關(guān)系管理（CRMCRM）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MESMES）等一批產(chǎn)品形成產(chǎn)業(yè)規(guī)

9、）等一批產(chǎn)品形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模模 。l國產(chǎn)軟件在企業(yè)得到廣泛成功應(yīng)用。國產(chǎn)軟件在企業(yè)得到廣泛成功應(yīng)用。l培育和扶植了一批信息化專業(yè)中介服務(wù)機構(gòu)。培育和扶植了一批信息化專業(yè)中介服務(wù)機構(gòu)。13關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)項目布局關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)項目布局PDMERPMES重點行業(yè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（航空、航天、鋁業(yè)、鎂合金）制造資源優(yōu)化配置CAPP3DCADEBSCMCRM計劃調(diào)度實時數(shù)據(jù)庫EPA軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件軟構(gòu)件14家電家電設(shè)計設(shè)計設(shè)計流程導(dǎo)航設(shè)計流程導(dǎo)航專業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)計零件庫零件庫專業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)計知識庫知識庫工業(yè)設(shè)計工業(yè)設(shè)計設(shè)

10、備電路設(shè)備電路布線設(shè)計布線設(shè)計裝備裝備設(shè)計設(shè)計模具模具設(shè)計設(shè)計其它行業(yè)其它行業(yè)逆向逆向工程工程鈑金鈑金設(shè)計設(shè)計動畫動畫/仿真仿真 復(fù)雜復(fù)雜曲面造型曲面造型接口：接口：CAPP/CAM/CAE/RP基于基于WEB 的的系統(tǒng)組件系統(tǒng)組件零件零件設(shè)計設(shè)計裝配裝配設(shè)計設(shè)計工程圖工程圖設(shè)計設(shè)計工業(yè)工業(yè)渲染渲染特征造型特征造型基本曲面造型基本曲面造型知識知識管理管理標準件標準件機制機制設(shè)計資設(shè)計資源管理源管理二二/三維三維約束求解約束求解幾何幾何引擎引擎 通用通用函數(shù)庫函數(shù)庫 圖形圖形管理器管理器其它其它專用行業(yè)專用行業(yè)工具集工具集應(yīng)用平臺應(yīng)用平臺應(yīng)用層應(yīng)用層通用平臺層通用平臺層核心層核心層IGESSTE

11、P專用接口：專用接口：X_T,ACIS,STL,VRML一對一一對一接口：接口：CATIA,PRO/E,AUTOCAD通用文件：通用文件：Word,Excel,PDF基基于于組組件件的的二二次次開開發(fā)發(fā)接接口口基基于于WEB協(xié)協(xié)同同管管理理平平臺臺面向行業(yè)典型產(chǎn)品的三維數(shù)字化設(shè)計專用系統(tǒng)及工具集面向行業(yè)典型產(chǎn)品的三維數(shù)字化設(shè)計專用系統(tǒng)及工具集15工作成效3典型應(yīng)用示范l以省市為主組織，以企業(yè)為主體推進，全國范圍內(nèi)超過以省市為主組織，以企業(yè)為主體推進，全國范圍內(nèi)超過50005000家企業(yè)實施信息化典型示范及推廣應(yīng)用。家企業(yè)實施信息化典型示范及推廣應(yīng)用。l100100家國家級制造業(yè)信息化示范企業(yè)；

12、家國家級制造業(yè)信息化示范企業(yè)；l面向中小企業(yè)的面向中小企業(yè)的ASPASP；l多企業(yè)協(xié)同的供應(yīng)鏈管理；多企業(yè)協(xié)同的供應(yīng)鏈管理；l網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同設(shè)計與制造；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同設(shè)計與制造；l流程行業(yè)流程行業(yè)MESMES應(yīng)用示范應(yīng)用示范16計算機輔助工業(yè)設(shè)計計算機輔助工業(yè)設(shè)計863計劃支持計劃支持CAID技術(shù)研發(fā)技術(shù)研發(fā)制造業(yè)信息化工程制造業(yè)信息化工程CAID技術(shù)發(fā)展展望技術(shù)發(fā)展展望 17p計算機輔助工業(yè)設(shè)計（計算機輔助工業(yè)設(shè)計（Computer Aided Industrial Computer Aided Industrial DesignDesign，簡稱，簡稱CAIDCAID）技術(shù)是工業(yè)設(shè)計理

13、論與）技術(shù)是工業(yè)設(shè)計理論與CADCAD技術(shù)的有機技術(shù)的有機結(jié)合，與工業(yè)設(shè)計的特點及工業(yè)設(shè)計師的設(shè)計思維和習(xí)慣結(jié)合，與工業(yè)設(shè)計的特點及工業(yè)設(shè)計師的設(shè)計思維和習(xí)慣相適應(yīng)的一種計算機輔助設(shè)計技術(shù)。相適應(yīng)的一種計算機輔助設(shè)計技術(shù)。pCAIDCAID技術(shù)以工業(yè)設(shè)計知識為核心，以計算機為輔助工具，技術(shù)以工業(yè)設(shè)計知識為核心，以計算機為輔助工具，充分貫徹工業(yè)設(shè)計的理念和方法，實現(xiàn)形態(tài)、色彩、宜人充分貫徹工業(yè)設(shè)計的理念和方法，實現(xiàn)形態(tài)、色彩、宜人性設(shè)計和美學(xué)原則的定量化描述。性設(shè)計和美學(xué)原則的定量化描述。 計算機輔助工業(yè)設(shè)計是制造業(yè)信息化的重要方面18CAIDCAID方法體系方法體系19CAIDCAID技術(shù)體系

14、技術(shù)體系20CNC模型模型（樣件）（樣件）CNC（數(shù)控加工（數(shù)控加工）RP快速原型快速原型RP模型模型（樣件）（樣件）模模型型制制作作市場調(diào)研市場調(diào)研分析總匯分析總匯設(shè)計定位設(shè)計定位設(shè)計定位設(shè)計定位手工模型手工模型概念草圖概念草圖平面效果平面效果三維激光掃三維激光掃描儀描儀三維工業(yè)設(shè)計三維工業(yè)設(shè)計或工程設(shè)計軟或工程設(shè)計軟件（模塊）件（模塊）三維逆向工三維逆向工程軟件（模程軟件（模塊）塊）方方案案設(shè)設(shè)計計三三維維造造型型數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)模模型型三維三維CAD（產(chǎn)（產(chǎn)品設(shè)計）品設(shè)計）CAM（模具設(shè)計）（模具設(shè)計）CNC（數(shù)控加工）（數(shù)控加工）模具模具零件生產(chǎn)零件生產(chǎn)快速制作模具快速制作模具小批量生產(chǎn)小批量

15、生產(chǎn)工工程程設(shè)設(shè)計計動畫造型軟件動畫造型軟件虛擬產(chǎn)品虛擬產(chǎn)品后期產(chǎn)品推介后期產(chǎn)品推介幻燈片幻燈片產(chǎn)品彩頁產(chǎn)品彩頁影視廣告影視廣告廳堂廳堂POP市市場場推推介介CAIDCAID流程流程21計算機輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)中新技術(shù)的應(yīng)用計算機輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)中新技術(shù)的應(yīng)用快速成型制造快速成型制造 （RP&MRP&M）技術(shù)）技術(shù)1 1虛擬現(xiàn)實（虛擬現(xiàn)實（VRVR）技術(shù)）技術(shù) 2 2虛擬油泥建模（虛擬油泥建模（VCMVCM）技術(shù)）技術(shù) 3 3虛擬裝配設(shè)計（虛擬裝配設(shè)計（VADVAD）技術(shù)）技術(shù) 4 4應(yīng)用服務(wù)提供商（應(yīng)用服務(wù)提供商（ASPASP）技術(shù)）技術(shù)5 5計算機支持的協(xié)同工作（計算機支持的協(xié)同工作（CSC

16、WCSCW）技術(shù)）技術(shù)6 6多媒體（多媒體（MTMT）技術(shù)）技術(shù) 7 7新技術(shù)的應(yīng)用新技術(shù)的應(yīng)用計算機輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)中計算機輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)中定制創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)定制創(chuàng)新設(shè)計技術(shù) 8 822快速成型制造（快速成型制造（RP&MRP&M）技術(shù)）技術(shù)快速成型制造快速成型制造(Rapid(Rapid PrototypingPrototyping Manufacturing-RP&M)Manufacturing-RP&M)技技術(shù)是使用術(shù)是使用RPRP技術(shù)，由技術(shù)，由CADCAD模型直接驅(qū)動的快速完成任意復(fù)雜模型直接驅(qū)動的快速完成任意復(fù)雜形狀三維實體零件的技術(shù)的總稱。形狀三維實體零件的技術(shù)的總稱。 快速成

17、型快速成型(Rapid(Rapid Prototyping-RP)Prototyping-RP)技術(shù)是一種基于離散堆積成型技術(shù)是一種基于離散堆積成型思想的新型成型技術(shù)，它根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù)，快速、思想的新型成型技術(shù)，它根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù)，快速、精確地制造出零件或物體的實體模型，無需任何專用工具。精確地制造出零件或物體的實體模型，無需任何專用工具。外觀設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計模擬裝配快速成型裝配驗證樣件后處理設(shè)計方案及尺寸確認新產(chǎn)品開發(fā)過程新產(chǎn)品開發(fā)過程23快速原型與制造技術(shù)的推廣應(yīng)用將明顯縮短新產(chǎn)品的上市時快速原型與制造技術(shù)的推廣應(yīng)用將明顯縮短新產(chǎn)品的上市時間，節(jié)約新產(chǎn)品開發(fā)和模具制造

18、的費用。間，節(jié)約新產(chǎn)品開發(fā)和模具制造的費用。 RP&MRP&M技術(shù)可以自動而迅速地將設(shè)計思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)技術(shù)可以自動而迅速地將設(shè)計思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或?qū)嶋H零件，從而對產(chǎn)品設(shè)計進行快速評價、和功能的原型或?qū)嶋H零件，從而對產(chǎn)品設(shè)計進行快速評價、測試、改進，以響應(yīng)市場需求，它是機械工程、測試、改進，以響應(yīng)市場需求，它是機械工程、CADCAD、數(shù)控、數(shù)控、激光以及材料等技術(shù)的交叉與優(yōu)化集成。激光以及材料等技術(shù)的交叉與優(yōu)化集成。 先進的快速成型制造（先進的快速成型制造（RP&MRP&M）系統(tǒng)，是與）系統(tǒng)，是與CADCAD集成的快速成集成的快速成型制造系統(tǒng)，直接由計算機數(shù)據(jù)信息驅(qū)動設(shè)

19、備進行制造。型制造系統(tǒng)，直接由計算機數(shù)據(jù)信息驅(qū)動設(shè)備進行制造。24虛擬現(xiàn)實（虛擬現(xiàn)實（VRVR）技術(shù)）技術(shù)虛擬現(xiàn)實（虛擬現(xiàn)實（ Virtual RealityVirtual Reality，VR VR ）技術(shù)，融合了數(shù)字圖像處理、計算技術(shù)，融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支，從而大大術(shù)等多個信息技術(shù)分支，從而大大推進了計算機技術(shù)的發(fā)展。推進了計算機技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)就是要利用各種先進虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)就是要利用各種先進的硬件技術(shù)及軟件工具，設(shè)計出合的硬件技術(shù)及軟件工具，設(shè)計出合理的硬件、軟件及交互手段，使參理的硬件、軟件及交

20、互手段，使參與者能交互式地觀察和操縱系統(tǒng)生與者能交互式地觀察和操縱系統(tǒng)生成的虛擬世界。成的虛擬世界。 25多感知性多感知性(Multi-Sensory)(Multi-Sensory)所謂多感知是指除了一般計算機技術(shù)所謂多感知是指除了一般計算機技術(shù)所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。 浸沒感浸沒感(Immersion)(Immersion)指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。真實程度。 交互性交互

21、性(Interactivity)(Interactivity)指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度( (包括實時性包括實時性) )。 構(gòu)想性構(gòu)想性(Imagination)(Imagination)強調(diào)虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空強調(diào)虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現(xiàn)真實存在的環(huán)境，也可以隨間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現(xiàn)真實存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要特征虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要特征

22、26所設(shè)計的產(chǎn)品可得到精確的描述，物理模型能通過快速原型方所設(shè)計的產(chǎn)品可得到精確的描述，物理模型能通過快速原型方法被迅速的制作出來。法被迅速的制作出來。 虛擬油泥建模（虛擬油泥建模（VCMVCM）技術(shù)）技術(shù)虛擬油泥建模（虛擬油泥建模（Virtual Clay ModelingVirtual Clay Modeling），可以適應(yīng)創(chuàng)造性），可以適應(yīng)創(chuàng)造性設(shè)計過程所提出的直觀要求，設(shè)計人員可以在虛擬環(huán)境空間中，設(shè)計過程所提出的直觀要求，設(shè)計人員可以在虛擬環(huán)境空間中，利用軌跡跟蹤系統(tǒng)可以削掉和涂抹虛擬的油泥材料。利用軌跡跟蹤系統(tǒng)可以削掉和涂抹虛擬的油泥材料。虛虛擬擬油油泥泥造造型型應(yīng)用快速原型法生成

23、的物理模型27汽車車型汽車車型概念設(shè)計系統(tǒng)概念設(shè)計系統(tǒng)虛擬油泥虛擬油泥造型系統(tǒng)造型系統(tǒng)汽車車型汽車車型氣動力設(shè)計系統(tǒng)氣動力設(shè)計系統(tǒng)汽車車型拓撲汽車車型拓撲優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)計算機輔助支撐計算機輔助支撐系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計師靈感的設(shè)計師靈感的捕捉與表達捕捉與表達相關(guān)車型的相關(guān)車型的繼承與修改繼承與修改數(shù)字化草圖數(shù)字化草圖模型轉(zhuǎn)換模型轉(zhuǎn)換STLSTL CADCAD模型模型傳遞傳遞模型修正模型修正色彩設(shè)計色彩設(shè)計汽車車型創(chuàng)新設(shè)計結(jié)果汽車車型創(chuàng)新設(shè)計結(jié)果車型設(shè)計車型設(shè)計CADCAD 工程模型工程模型設(shè)計交互設(shè)計交互全數(shù)字化車型設(shè)計流程及信息流模型全數(shù)字化車型設(shè)計流程及信息流模型 28現(xiàn)代設(shè)計要求設(shè)計人員

24、在虛擬產(chǎn)品開發(fā)早期就應(yīng)考慮裝配問題，在進行虛現(xiàn)代設(shè)計要求設(shè)計人員在虛擬產(chǎn)品開發(fā)早期就應(yīng)考慮裝配問題，在進行虛擬裝配的同時創(chuàng)建產(chǎn)品、分析裝配精度，及時優(yōu)化設(shè)計方案。擬裝配的同時創(chuàng)建產(chǎn)品、分析裝配精度，及時優(yōu)化設(shè)計方案。 虛擬裝配設(shè)計的完善將有效縮短新產(chǎn)品開發(fā)的周期，減輕設(shè)計返工的負擔(dān)，虛擬裝配設(shè)計的完善將有效縮短新產(chǎn)品開發(fā)的周期，減輕設(shè)計返工的負擔(dān)，加快了引入高級設(shè)計方法和技術(shù)的速度，提高新產(chǎn)品開發(fā)的質(zhì)量與可靠性，加快了引入高級設(shè)計方法和技術(shù)的速度，提高新產(chǎn)品開發(fā)的質(zhì)量與可靠性，同時也降低新產(chǎn)品開發(fā)的成本。同時也降低新產(chǎn)品開發(fā)的成本。 虛擬裝配設(shè)計（虛擬裝配設(shè)計（VADVAD）技術(shù)）技術(shù)虛擬裝配

25、（虛擬裝配（Virtual AssemblyVirtual Assembly）采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過仿）采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過仿真模型在計算機上進行仿真裝配，實現(xiàn)產(chǎn)品的工藝規(guī)劃、加工制造、裝配真模型在計算機上進行仿真裝配，實現(xiàn)產(chǎn)品的工藝規(guī)劃、加工制造、裝配和調(diào)試，它是實際裝配的過程在計算機上的本質(zhì)體現(xiàn)。和調(diào)試，它是實際裝配的過程在計算機上的本質(zhì)體現(xiàn)。 29面向VR CAD的幾何引擎基于約束的實體模型及裝配模型（適合予直接三維操作）、Euler操作、glue運算、布爾運算、約束識別與求解機制（適合于實體造型模式和裝配建模模式）、變動設(shè)計、幾何模型的三角化表示（用于著色顯示

26、和碰撞檢測）、碰撞檢測等。用戶界面輸入界面語音命令、三維鼠標、數(shù)據(jù)手套輸出界面立體圖像、三維立體聲、力反饋設(shè)備實體造型模式設(shè)計工具形狀建立：參數(shù)化實例 調(diào)用構(gòu)造元素形狀修改：非精確尺寸； 基于直接三維操作精確尺寸：基于語音命令裝配建模模式交互工具三維導(dǎo)航、三維物體選擇、操縱三維物體；平移、旋轉(zhuǎn)裝配規(guī)劃模式規(guī)劃、仿真工具靜態(tài)干涉檢查，用戶引導(dǎo) 的拆裝：碰撞檢測裝配程序管理器、裝配路徑記錄器集成的虛擬設(shè)計與虛擬裝配系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)集成的虛擬設(shè)計與虛擬裝配系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)30ASPASP技術(shù)技術(shù)ASPASP（Application Server ProviderApplication Server Pr

27、ovider）應(yīng)用服務(wù)提供商，是指通過）應(yīng)用服務(wù)提供商，是指通過InternetInternet或或VPNVPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)），將運行在自己服務(wù)器上的應(yīng)用系統(tǒng)出（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)），將運行在自己服務(wù)器上的應(yīng)用系統(tǒng)出租給商業(yè)用戶并收取租金的公司。租給商業(yè)用戶并收取租金的公司。 ASPASP以互聯(lián)網(wǎng)為核心，為客戶提供各種應(yīng)用功能服務(wù)，如市場信息、銷售以互聯(lián)網(wǎng)為核心，為客戶提供各種應(yīng)用功能服務(wù)，如市場信息、銷售管理、賬務(wù)處理等；提供各種信息技術(shù)服務(wù)，如企業(yè)配套系統(tǒng)的配置、管理、賬務(wù)處理等；提供各種信息技術(shù)服務(wù)，如企業(yè)配套系統(tǒng)的配置、專業(yè)技術(shù)的咨詢等等。專業(yè)技術(shù)的咨詢等等。 ASPASP的目的是為用戶提

28、供應(yīng)用軟件服務(wù)，其規(guī)?？纱罂尚。瑥?fù)雜程度可高的目的是為用戶提供應(yīng)用軟件服務(wù)，其規(guī)?？纱罂尚。瑥?fù)雜程度可高可低，應(yīng)用軟件系統(tǒng)完全以開放平臺為主，以可低，應(yīng)用軟件系統(tǒng)完全以開放平臺為主，以InternetInternet作為主要的連接作為主要的連接手段，應(yīng)用行業(yè)內(nèi)標準和成熟的軟硬件。手段，應(yīng)用行業(yè)內(nèi)標準和成熟的軟硬件。 3132協(xié)同設(shè)計是計算機支持的協(xié)同工作（協(xié)同設(shè)計是計算機支持的協(xié)同工作（CSCWCSCW）技術(shù)在設(shè)計領(lǐng)域的一種）技術(shù)在設(shè)計領(lǐng)域的一種應(yīng)用，用于支持設(shè)計群體成員交流設(shè)計思想、討論設(shè)計結(jié)果、發(fā)現(xiàn)應(yīng)用，用于支持設(shè)計群體成員交流設(shè)計思想、討論設(shè)計結(jié)果、發(fā)現(xiàn)成員間接口的矛盾和沖突，及時地加以

29、協(xié)調(diào)和解決，減少以至避免成員間接口的矛盾和沖突，及時地加以協(xié)調(diào)和解決，減少以至避免設(shè)計的反復(fù)，從而進一步提高設(shè)計工作的效率和質(zhì)量。設(shè)計的反復(fù)，從而進一步提高設(shè)計工作的效率和質(zhì)量。 融合協(xié)同設(shè)計技術(shù)的融合協(xié)同設(shè)計技術(shù)的CAIDCAID系統(tǒng)為設(shè)計師實現(xiàn)這個夢想了提供全面的系統(tǒng)為設(shè)計師實現(xiàn)這個夢想了提供全面的技術(shù)支持，應(yīng)用技術(shù)支持，應(yīng)用CAIDCAID系統(tǒng)，在協(xié)同設(shè)計方式的支持下，讓更多相關(guān)系統(tǒng)，在協(xié)同設(shè)計方式的支持下，讓更多相關(guān)的人員自由的參與到產(chǎn)品設(shè)計活動中來，形成一個動態(tài)的虛擬設(shè)計的人員自由的參與到產(chǎn)品設(shè)計活動中來，形成一個動態(tài)的虛擬設(shè)計團隊，針對設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題，相互交流溝通，協(xié)商解決，

30、經(jīng)團隊，針對設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題，相互交流溝通，協(xié)商解決，經(jīng)過這種協(xié)同設(shè)計方式設(shè)計交流，可以設(shè)計出更便于制造，節(jié)約成本，過這種協(xié)同設(shè)計方式設(shè)計交流，可以設(shè)計出更便于制造，節(jié)約成本，環(huán)保貼近用戶需求的產(chǎn)品。環(huán)保貼近用戶需求的產(chǎn)品。協(xié)同設(shè)計協(xié)同設(shè)計與與CSCWCSCW協(xié)同設(shè)計協(xié)同設(shè)計與與CAIDCAIDCSCW CSCW 技術(shù)技術(shù)33計算機支持企業(yè)群體設(shè)計平臺計算機支持企業(yè)群體設(shè)計平臺34多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)(Multimedia Technology)(Multimedia Technology)是計算機領(lǐng)域的一支新興的技是計算機領(lǐng)域的一支新興的技術(shù)，一般認為：多媒體技術(shù)是能夠同時綜合處理多種信

31、息，且使信息術(shù)，一般認為：多媒體技術(shù)是能夠同時綜合處理多種信息，且使信息之間建立邏輯聯(lián)系，集成為一個交互性系統(tǒng)的技術(shù)。是指能夠同時采之間建立邏輯聯(lián)系，集成為一個交互性系統(tǒng)的技術(shù)。是指能夠同時采集、處理、編輯、存儲和輸出兩個以亡不同類型信息媒體的技術(shù)，將集、處理、編輯、存儲和輸出兩個以亡不同類型信息媒體的技術(shù)，將文、聲、圖、像和計算機集成在一起的技術(shù)。文、聲、圖、像和計算機集成在一起的技術(shù)。 多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)的特征多媒體技術(shù)的特征“多種信息多種信息”是指信息媒體多樣化。這些信息媒體包括文字、聲音、是指信息媒體多樣化。這些信息媒體包括文字、聲音、圖形、圖像、動畫、活動影像等。圖形、圖

32、像、動畫、活動影像等。 “交互性交互性”向用戶提供更加有效控制和使用信息的手段，同時也為向用戶提供更加有效控制和使用信息的手段，同時也為多媒體技術(shù)的應(yīng)用開辟了更加廣闊的領(lǐng)域。多媒體技術(shù)的應(yīng)用開辟了更加廣闊的領(lǐng)域。 “集成性集成性”主要指多媒體的集成以及這些媒體設(shè)備的集成。信息媒主要指多媒體的集成以及這些媒體設(shè)備的集成。信息媒體的集成主要指倍息媒體應(yīng)該成為一體，不應(yīng)分離，即信息的獲得、體的集成主要指倍息媒體應(yīng)該成為一體，不應(yīng)分離，即信息的獲得、存儲、組織管理、加工處理等表現(xiàn)應(yīng)是統(tǒng)一的。存儲、組織管理、加工處理等表現(xiàn)應(yīng)是統(tǒng)一的。 “實時性實時性”，是由于多種媒體集成時，其中的聲音及活動的視頻圖，是

33、由于多種媒體集成時，其中的聲音及活動的視頻圖像是和時間密切相關(guān)的，甚至是強時的。像是和時間密切相關(guān)的，甚至是強時的。 35定制創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)定制創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)36計算機輔助工業(yè)設(shè)計計算機輔助工業(yè)設(shè)計863計劃支持計劃支持CAID技術(shù)研發(fā)技術(shù)研發(fā)制造業(yè)信息化工程制造業(yè)信息化工程CAID技術(shù)發(fā)展展望技術(shù)發(fā)展展望 371 1面向產(chǎn)品創(chuàng)新的計算機輔助概念設(shè)計技術(shù)的研究面向產(chǎn)品創(chuàng)新的計算機輔助概念設(shè)計技術(shù)的研究2 23 34 4面向行業(yè)典型產(chǎn)品的三維數(shù)字化設(shè)計專用系統(tǒng)及工具集面向行業(yè)典型產(chǎn)品的三維數(shù)字化設(shè)計專用系統(tǒng)及工具集面向信息家電的三維數(shù)字化定制設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究面向信息家電的三維數(shù)字化定制設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研

34、究關(guān)中高新產(chǎn)業(yè)帶網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用關(guān)中高新產(chǎn)業(yè)帶網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用38家電家電設(shè)計設(shè)計設(shè)計流程導(dǎo)航設(shè)計流程導(dǎo)航專業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)計零件庫零件庫專業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)計知識庫知識庫工業(yè)設(shè)計工業(yè)設(shè)計設(shè)備電路設(shè)備電路布線設(shè)計布線設(shè)計裝備裝備設(shè)計設(shè)計模具模具設(shè)計設(shè)計其它行業(yè)其它行業(yè)逆向逆向工程工程鈑金鈑金設(shè)計設(shè)計動畫動畫/仿真仿真 復(fù)雜復(fù)雜曲面造型曲面造型接口：接口：CAPP/CAM/CAE/RP基于基于WEB 的的系統(tǒng)組件系統(tǒng)組件零件零件設(shè)計設(shè)計裝配裝配設(shè)計設(shè)計工程圖工程圖設(shè)計設(shè)計工業(yè)工業(yè)渲染渲染特征造型特征造型基本曲面造型基本曲面造型知識知識管理管理標準件標準件機制機制設(shè)計資設(shè)計資源管理源管理二二

35、/三維三維約束求解約束求解幾何幾何引擎引擎 通用通用函數(shù)庫函數(shù)庫 圖形圖形管理器管理器其它其它專用行業(yè)專用行業(yè)工具集工具集應(yīng)用平臺應(yīng)用平臺應(yīng)用層應(yīng)用層通用平臺層通用平臺層核心層核心層IGESSTEP專用接口：專用接口：X_T,ACIS,STL,VRML一對一一對一接口：接口：CATIA,PRO/E,AUTOCAD通用文件：通用文件：Word,Excel,PDF基基于于組組件件的的二二次次開開發(fā)發(fā)接接口口基基于于WEB協(xié)協(xié)同同管管理理平平臺臺面向行業(yè)典型產(chǎn)品的三維數(shù)字化設(shè)計專用系統(tǒng)及工具集 39計算機輔助工業(yè)設(shè)計子系統(tǒng) 40面向產(chǎn)品創(chuàng)新的計算機輔助概念設(shè)計技術(shù) 從概念設(shè)計包含的內(nèi)容來看，從概念設(shè)

36、計包含的內(nèi)容來看，廣義上的概念設(shè)計包含了從產(chǎn)品廣義上的概念設(shè)計包含了從產(chǎn)品的需求分析到進行詳細設(shè)計之前的需求分析到進行詳細設(shè)計之前的設(shè)計過程，包括功能設(shè)計、原的設(shè)計過程，包括功能設(shè)計、原理設(shè)計、形態(tài)設(shè)計、色彩設(shè)計、理設(shè)計、形態(tài)設(shè)計、色彩設(shè)計、布局設(shè)計、人機工程設(shè)計和初步布局設(shè)計、人機工程設(shè)計和初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計；從工業(yè)設(shè)計角度看，的結(jié)構(gòu)設(shè)計；從工業(yè)設(shè)計角度看，概念設(shè)計一般包括：形態(tài)設(shè)計、概念設(shè)計一般包括：形態(tài)設(shè)計、色彩設(shè)計、布局設(shè)計、人機工程色彩設(shè)計、布局設(shè)計、人機工程設(shè)計。設(shè)計。4142網(wǎng)絡(luò)定制賣場定制創(chuàng)新設(shè)計電子商務(wù)色彩設(shè)計人機設(shè)計設(shè)計評價形態(tài)設(shè)計方法定制設(shè)計工業(yè)設(shè)計技術(shù)三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)COM組件技術(shù)ADO