面向机械产品设计的CAD系统评价体系
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说明：
摘要：为了解决选用机械CAD系统时信息不对称和缺乏选择依据问题，分析基于CAD系统的产品设计过程，建立面向整个机械产品设计周期的CAD系统评价体系。该体系包括对需求工程、概念设计、工程设计的辅助支持以及软件可用性等，采用定性评价以及模糊评价方法。选用国际主流CAD系统进行开发的实例证明，评价体系和方法提供可行参考依据。
关键词：产品设计；过程；计算机辅助设计；评价体系
Evaluation Framework for CAD System of Mechanical Product Design
Abstract: Evaluation framework for CAD system helps to make decision in face of information asymmetry. The Evaluation framework based on the analysis of whole mechanical product design process, consisted of the degree of system availability, and the degree of support of demand analysis engineering, conceptual design, engineering design. To used qualitative and fuzzy evaluation method. Based on the framework，the main CAD systems were evaluated and a application example about the framework were used as illustration.
Keywords: Product Design; Process; Computer Aided Design; Evaluation Framework
0 引言
随着信息化带动工业化的深入和企业产品研发需求的高涨，结合人类创造性思维与计算机高性能处理能力、提高产品质量、生产效率、降低生产成本、增强企业的市场竞争能力和创新能力的CAD系统的采用及深化集成成为越来越多企业的重要课题。另一方面，知识产权保护导致的本版化和产品连续性、继承性要求不能随意变换CAD系统，使得选择CAD系统非常关键。大企业选择CAD系统，一般遵循行业和产业习惯，而对中小企业及信息化初期企业，由于自身需求并不明确，对CAD系统缺乏全面认识，难易预期CAD带来的实质性工作改进，同时面对市场上众多CAD系统厂商，存在严重的信息不对称，没有客观的选择依据，降低了选择合适CAD系统的概率。
本文针对新产品开发没有数据继承、操作习惯等约束条件，本文以产品设计流程为主线，建立支持产品设计过程的CAD系统评估体系，建立评估方法，为企业结合自身实际衡量已有或正在改进的系统、提出目标和选择供应商提供依据，为衡量企业信息化效果提供检验依据。
1产品设计过程与CAD
新技术和新观念都影响产品实现过程，产品与过程设计方法被美国国家研究委员会（NRC）列为应对未来挑战的十个关键制造技术之一。实际上，20世纪产品开发在新设计理念和采用设计新技术支持下发生了巨大的变化。
20世纪60年代以前，产品设计采用三段设计法，利用手册中有关数据，采用较大的安全系数，强调零部件计算，只考虑静态工况，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。设计思维是直觉式、经验式、模仿式的，往往是单一方案。60年代，功能理念的采用以及后来的以建模设计思想为基础的功能系统分析法使得设计变为目标式、多角度的过程。通过功能定义、功能分解、功能求解的过程实现产品设计，开始全面考虑设计中的问题。80年代以来，由于市场竞争加剧，基于满足功能要求的以“创新”为核心的概念设计被提出，采用多方案比较、方案评估，选择最佳方案。20世纪90年代，为改变产品设计长期以来依据个人经验积累进行初步设计、制造原型、测试并改进完成产品设计的“试凑法”，两种设计的逻辑方法TRIZ和公理化设计方法开始普及。
1 产品设计过程与CAD
2 基于设计内容的评价体系框架
3 评价方法与应用
4 结束语
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作者点评：
本文在分析新产品开发过程的基础上，提出从需求分析、概念设计、工程设计等阶段对CAD系统的要求以及软件的通用性、使用性等方面建立面向产品设计的CAD系统评价体系，定性方法和模糊综合评价方法，并对国际主流CAD系统进行评价，获得以下结论：
（1）建立面向新产品设计的CAD系统评价体系和评价方法，用于企业或相关部门选型使用以获得选型依据。
（2）CAD系统计算机辅助需求工程分析功能基本处于空白，计算机辅助概念设计功能只是详细设计功能的扩展，面向产品生命周期的CAD系统需加强对需求工程和概念设计的辅助功能；在辅助工程设计产品建模、分析优化、协同集成、模拟仿真功能上趋于完善，各CAD系统各有特点，根据项目具体情况及经济性情况选择。
（3）CAD系统辅助设计文件输出及设计自动化的功能提高及面向网络的协同开发支撑是发展方向。
（4）影响产品设计过程的CAD系统在设计、分析、计算、仿真等功能集成的协同设计和整个过程的操作简化和流程优化需要CAD系统提供更加强大的功能。