隨著市場競爭的日益加劇和客戶需求的多樣化、個性化，使得企業(yè)在成本、質(zhì)量、交貨期和客戶滿意度方面面臨著越來越大的壓力，迫使企業(yè)不得不采用大批量定制（MC，Masscustomization）等先進的設(shè)計、制造和管理技術(shù)。大批量定制技術(shù)的實施需要PDM系統(tǒng)的支持以管理企業(yè)目前存在著的大量產(chǎn)品設(shè)計和工藝資源，同時管理設(shè)計和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種信息，通過產(chǎn)品配置和產(chǎn)品族管理來縮短訂單產(chǎn)品的通過時間。

    為了使機械制造業(yè)能夠?qū)κ袌鲞M行靈活而快速的響應，盡可能重用原有的設(shè)計資源并縮短訂單通過時間，作者在實施自主開發(fā)的PDM系統(tǒng)的過程中，針對企業(yè)CAx系統(tǒng)及PDM系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀，從資源重用、信息集成的角度，研究并開發(fā)了支持設(shè)計重用的產(chǎn)品快速組合設(shè)計系統(tǒng)，同時以SolidWorks為三維設(shè)計平臺開發(fā)了支持快速組合設(shè)計的變型設(shè)計系統(tǒng)，并得到了相應的驗證。

    1系統(tǒng)的支持平臺及主要功能

    1。1系統(tǒng)的支持平臺

    本支持平臺以客戶需求和未來市場需求預測為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品族設(shè)計為核心，根據(jù)客戶訂單從產(chǎn)品族中配置產(chǎn)品滿足訂單。將產(chǎn)品開發(fā)過程分為客戶需求分析、產(chǎn)品族設(shè)計、產(chǎn)品配置三部分。

    當接到客戶訂單時，首先對訂單進行分析，確認訂單產(chǎn)品是否能夠接受。若訂單能夠接受，則對訂單產(chǎn)品進行處理和分解，確定訂單產(chǎn)品是屬于產(chǎn)品快速組合設(shè)計的哪種情況，即直接配置、產(chǎn)品變型設(shè)計還是產(chǎn)品全新設(shè)計。產(chǎn)品的變型設(shè)計是從產(chǎn)品族中配置出相似產(chǎn)品，在相似產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行變型設(shè)計，可以進行標準化審核，作為產(chǎn)品族的一個產(chǎn)品實例。訂單產(chǎn)品設(shè)計完成后，能夠自動生成產(chǎn)品的模型圖，在產(chǎn)品生產(chǎn)以前對產(chǎn)品的各種參數(shù)進行分析以減少設(shè)計的失誤。由于每個部門對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的需求不同，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中生成不同的BOM視圖供各部門使用。圖1為系統(tǒng)支持平臺的運行流程。

    1。2系統(tǒng)支持平臺的主要功能

    （1）設(shè)計資源管理系統(tǒng)。設(shè)計資源管理是PDM環(huán)境下產(chǎn)品快速組合設(shè)計系統(tǒng)的基礎(chǔ)。設(shè)計資源管理企業(yè)中已有的設(shè)計資源。對設(shè)計資源進行分類，使設(shè)計資源能夠有效查詢和利用。在設(shè)計資源管理中不僅管理零部件，而且支持零部件的設(shè)計并建立零部件模型。當已有零部件無法滿足設(shè)計要求時，通過改變零部件模型的可變尺寸參數(shù)來生成滿足條件的零部件。本平臺采用支持設(shè)計重用、多層次的產(chǎn)品設(shè)計資源可重用模型。該模型通過分層的組織結(jié)構(gòu)形式，反映產(chǎn)品設(shè)計資源在重用過程中的信息需求。

    （2）產(chǎn)品族管理系統(tǒng)。在大批量定制環(huán)境下，只有擁有能夠迅速變型的產(chǎn)品族，才能實現(xiàn)對客戶需求的快速設(shè)計。產(chǎn)品族管理系統(tǒng)必須能夠建立產(chǎn)品族并且能對產(chǎn)品族進行維護，能夠預測將來的產(chǎn)品需求。面向整個產(chǎn)品族進行設(shè)計，需提取符合顧客群需要的產(chǎn)品變型參數(shù)，其設(shè)計結(jié)果是形成可變型的動態(tài)產(chǎn)品模型。在此動態(tài)產(chǎn)品模型的支持下，當針對單個客戶需求進行設(shè)計時，可以快速配置出滿足客戶需求的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品族管理系統(tǒng)還需實現(xiàn)與相關(guān)CAD系統(tǒng)的集成，并支持產(chǎn)品模型及各零部件模型的變型設(shè)計。

    （3）BOM管理系統(tǒng)。對于同一產(chǎn)品，在企業(yè)不同部門需要的產(chǎn)品信息并不相同。BOM提供了滿足不同部門需求的產(chǎn)品信息，產(chǎn)品的BOM信息在其生命周期的不同階段具有不同的內(nèi)容，形成了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多視圖。無論是設(shè)計BOM還是制造BOM，其中的每一結(jié)點可看作零件（或組件、虛擬件、中間件等），對零件進行重用時不僅重用了零件的設(shè)計數(shù)據(jù)，同時也重用了零件的所有數(shù)據(jù)。

    （4）產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)。通過產(chǎn)品族的設(shè)計可形成可變型的產(chǎn)品模型，為產(chǎn)品配置打下了基礎(chǔ)。對訂單進行分解后，在產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)中，根據(jù)產(chǎn)品族中零部件之間的配置規(guī)則配置訂單產(chǎn)品。

    產(chǎn)品配置是產(chǎn)品快速組合設(shè)計重要的實現(xiàn)手段。它根據(jù)客戶選定的選項對產(chǎn)品模型進行變型，通過CAD系統(tǒng)向客戶展示該個性化產(chǎn)品并提供報價。若客戶滿意則可生成可供制造的產(chǎn)品模型并投入生產(chǎn)部門進行制造。如果客戶需求不能得到滿足，則可向設(shè)計人員提供最相似的產(chǎn)品實例，使定制設(shè)計有較高的起點從而縮短工作時間。產(chǎn)品配置本身并不能實現(xiàn)產(chǎn)品的快速組合設(shè)計，它為產(chǎn)品族和客戶需求之間建立了聯(lián)系。產(chǎn)品快速組合設(shè)計的真正實現(xiàn)還依賴于產(chǎn)品族的設(shè)計以及零部件的變型設(shè)計等。

    產(chǎn)品配置有三種途徑，分別是產(chǎn)品配置、產(chǎn)品變型設(shè)計、產(chǎn)品全新設(shè)計。

    2 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計

    通過SolidWorksAPI可開發(fā)相應的應用系統(tǒng)來擴展系統(tǒng)的功能。本系統(tǒng)各應用程序開發(fā)工具采用VisualC++、VisualBasic和VisualC#，各應用程序與SolidWorks的接口插件開發(fā)采用VisualC++，開發(fā)接口采用基于OLEDB的ActiveX技術(shù)。所開發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。