第1篇电子商务的名词与历史

1、PAGE 4UG NX汽车自动化设计PAGE 5第1章 汽车设计自动化概述第1章 汽车设计计自动化概概述1.1 汽车开发发过程概述述汽车开发的的技术复杂杂、周期长长、成本高高，从概念念到实物的的整个过程程包括需求求分析、效效果图、造造型设计、总体布置置、详细设设计、强度度校核、运运动仿真、加工制造造、小批试试制、批量量上市等各各个阶段。现代汽车车的设计以以数字化设设计为主，综综合应用先先进的计算算机辅助技技术如CAAD、CAAE、CAAM提高设设计质量，缩缩短设计周周期，降低低设计成本本。一个完完整的汽车车数字化设设计过程如如图1-11所示。图1-1 汽车产产品数字化化开发流程程汽车产品的的数

2、字化开开发建立在在计算机辅辅助技术的的基础之上上，CADD技术的发发展使三维维设计和虚虚拟装配成成为现实；逆向工程程技术（RRE）极大大地缩短了了从造型到到产品的转转换周期；CAE技技术使结构构分析和运运动校核可可以在设计计阶段完成成，避免了了反复试验验和试制；CAM技技术使设计计数据直接接用于加工工，大大缩缩短了产品品的制造周周期。这些些技术的广广泛采用使使汽车产品品开发发生生了根本性性的变革，使使汽车产品品也可以按按照不断变变化的客户户需求进行行及时响应应，开发一一个全新车车型的周期期已经从445年缩缩短到188个月左右右。然而传统的的设计工具具始终是以以几何造型型为核心，对对工程设计计考

3、虑较少少，设计流流程的优化化、设计意意图的捕捉捉、经验参参数的重用用都缺乏相相应的解决决方案。而而汽车开发发是建立在在大量的已已有产品开开发经验和和工程制造造经验基础础之上的，因因此对于汽汽车产品开开发而言，没没有哪种技技术能够比比知识工程程技术（KKnowlledgee Bassed EEnginneeriing，KKBE）更更具应用价价值。汽车车产品的设设计周期长长，技术含含量高，对对设计影响响最大的往往往是一些些局部设计计难点（如如车身设计计、总布置置设计、悬悬架设计等等）。这些些设计难点点技术含量量高，要求求设计者具具有很高的的专业技术术素养和丰丰富的实际际设计经验验，培养一一个专家级

4、级的设计人人员需要很很长的周期期，并且一一旦人员流流动，相应应的经验也也被带走。通过KBBE技术，可可以将设计计知识和经经验固化下下来：如设设计流程、经验数据据、工艺参参数、加工工方法等，使使每个设计计者都可以共享享。可以毫毫不夸张地地说，KBE技技术使知识识和流程重重用成为现现实，为产产品开发带带来了新的的革命性变变革。1.2 KBE技技术的发展展如图1-22所示，CCAD技术术的发展经经历了以下下几个阶段段：（1）200世纪700年代，利利用CADD技术生成成数字化图图纸提高了了绘制工程程图纸的效效率，但并并没有真正正起到辅助助设计的作作用。（22）20世世纪80年年代，参数数化建模技技术

5、利用基基于特征的的CAD技技术建立全全参数化驱驱动的三维维模型，并并以此为基基础，对整整体设计和和部件进行行有限元分分析、运动动分析、装装配的干涉涉检查和NNC自动编编程等，以以保证设计计符合实际际工程需要要。但这时时的CADD技术只是是面向产品品开发过程程中的某一一环节。（33）20世世纪90年年代以来，基基于过程的的CAD技技术使产品品数据模型型能够在全全生命周期期的不同环环节间进行行转换，支支持集成的的、并行的的产品设计计及其相关关的各种过过程，帮助助产品开发发人员在设设计开始阶阶段就考虑虑产品从概概念形成到到产品报废废处理的所所有因素，包包括质量、成本、进进度计划和和用户要求求。但是，

6、以以几何模型型为主的CCAD系统统无法将领领域设计原原理和知识识、同类设设计以及专专家经验等等融入到几几何模型中中去，因此此无法实现现知识型资资源的重用用，设计者者仍然需要要进行大量量的重复性性设计工作作。在产品品设计初期期，这种情情况影响了了设计者的的创新性工工作。为了了使设计者者集中精力力进行创新新性工作，CCAD系统统必须帮助设设计者从重重复性的工工作中解脱脱出来，尽尽可能地实实现设计过过程的自动动化，这才是真真正意义上上的设计工工具。（44）KBEE（Knowwledgge Baased Engiineerring）技术的出现现，为这一一问题提供供了最有效的解决方案。KBE把把工业界的

7、的设计标准准、手册、规范、专专家经验等等知识经过过组织、归归纳和提炼炼与CADD/CAMM/CAEE/PDMM系统有机机地集成为为一体，从从而真正实实现了工程程设计这个个目标。KBE技术术为解决传传统CADD系统存在在的问题提提出了方案案，如设计计原理的体体现、约束束是否冲突突、如何在在设计阶段段进行产品品估价、设设计制造是是否可行以以及设计的的最终产品品是否符合合外观要求求等，同时时提供优化化方案。KKBE系统统所要达到到的目的是是使产品信信息在整个个生命周期期中都可得得到应用，从从而获得最最优化方案案。KBE是通通过知识的的驱动和繁繁衍，对工程问问题和任务务提供最佳佳解决方案案的计算机机集

8、成处理理技术。英英国Covventrry大学的的KBE中中心认为KKBE系统统是一种存存储并处理理与产品模模型有关的的知识，是是基于产品品模型的计计算机系统统；美国WWashiingtoon大学认认为KBEE是一种设设计方法学学，将与下下一代CAAD技术紧紧密结合。它使用启启发式的设设计规则，将将涵盖构件件、装配和和系统的开开发。KBBE系统存存储产品模模型包含几几何、非几几何信息以以及描述产产品如何设设计、分析析和制造的的工程准则则。图1-2 CADD技术的发发展历程如图1-33所示，KBBE的内涵涵可以概括括为：KBBE是领域域专家知识识的继承、集成、创创新和管理理，是CAAX技术与AAI

9、（人工工智能）技技术的集成成。要使KKBE系统统成为工程程过程的中中心，必须须使之适用用于产品各各个阶段的的相关设计计原则。要要想从设计计分析到制制造都有效效地利用KKBE系统统，就要求求KBE系系统具有柔柔性、开放放性、可重重用性并可可用户化。图1-3 KBEE技术的结结构层次 KBE系统统是深层内内嵌于CAAX系统之中中的，而不不是简单地地添加到一一个已存在在的系统中中，因此，KKBE系统统应具有下下面的基本本功能：（1）知识识的利用方便地地访问知识识数据库知识数据库库以多种形形式存在，可可以是持续续性存在的的数据库或或电子表格格。KBEE系统能够够方便地访访问这些知知识数据库库，因此，K

10、KBE系统统的开放性性非常重要要。（2）知识识的表示创建和和应用知识识规则知识规则是是知识的一一种表示法法。知识表表示就是描描述世界的的一组约定定，是知识识的符号化化，这种方方法方便地地把人类知知识表示成成计算机能能接收并处处理的知识识结构。知知识表示法法既要考虑虑知识的存存储，又要要考虑知识识的使用。知识表示示分为规则则、谓词逻逻辑和框架架等。规则则是指一种种行为的文文本描述，这这种行为对对应于一定定的输入，可可以引用各各种形式的的知识库，并并按照对应应的逻辑条条件产生一一定的结果果，如特征征造型、参参数计算、指定种类类的选择或或是违反约约束时产生生警告等。知识规则在在工程生命命周期内的的任

11、何时候候都可建立立。规则的的形式具有有柔性，可可适用于多多种学科。因此，规规则可在产产品生命周周期的各阶阶段使用。知识规则与与其相关的的对象一直直保持相关关性。例如如，当应用用知识规则则建立一个个几何体后后，在其存存在过程中中，规则与与几何体一一直保持相相关性。设设计者可以以利用这个个规则编辑辑这个几何何体，也可可再生成一一个新的几几何体。如如果没有这这种相关性性，再次使使用这个规规则就只能能重新生成成另一个几几何体，而而第一个几几何体的信信息与这个个规则完全全无关，这这样整个生生命周期就就成为了一一个严格串串行的过程程，不可能能实现并行行工程。（3）知识识的获取具有知知识的繁衍衍机制KBE系

12、统统具有“自我生成成”的知识繁繁衍机制。KBE系系统提供了了繁衍知识识的手段，拓拓宽了获取取知识的途途径，允许许用户利用用KBE提提供的工具具添加自己己的独特知知识，从而而对系统进进行扩展。KBE系系统将重复复的设计和和工程任务务自动化，缩缩短了产品品开发时间间，将设计计、分析、制造集成成起来实现现并行工作作。使用KKBE建立立模型可以以将几何造造型与分析析等结合起起来，实现现多学科优优化，并确确切地进行行可行性评评估，应用用标准和实实践经验来来提高产品品的质量，对对设计实践践、过程经经验等知识识信息进行行数字化获获取和重用用，从而提提高自动化化过程的效效率。近几年来，KKBE技术术已经从理理

13、论研究转转向实际应应用。各主主要的CAAD厂商相相继推出了了不同制造造业领域的的KBE解解决方案。比较知名名的有：UUGS公司司的模具工工程向导（MMold Wizaard）、齿轮工程程向导（GGear Wizaard）、汽车设计计向导（VVichiicle Wizaard）、Dasssultt公司的CCATIAA知识工程程专家（KKWE）、PTC的的专家模架架系统（EEMX）等等。1.3 UG NNX的知识识驱动自动动化（KDDA）UG NXX作为一个个产品开发发系统，致致力于提供供整个产品品生命周期期的解决方方案。UGG NX提供供了知识驱驱动自动化化（Knoowleddge DDriveen Auutomaationn，KDAA）解决方方案，将KKBE系统统与CAXX软件系统统完全集成成。KDAA是一个能能够记录、重