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  摘要 分析产品概念设计和变型设计技术，探讨目前智能CAD技术中概念设计和变型设计理论和方法特点以及存在的问题。根据农业机械功能模块比较稳定、结构复杂程度较低、有利于实现智能CAD技术的特点，以播种机设计为例，提出了基于参数设计和装配模型的智能设计系统框架。为解决农业机械ICAD技术中的问题提供了一种有效途径。 
关键词 智能CAD 方案设计 变型设计 参数设计 
随着工业技术的发展和激烈的市场竞争，产品更新换代越来越快，产品的设计周期越来越短，现代CAD技术也在沿着信息集成——过程集成——企业集成的道路发展。传统的CAD技术以计算为基础，处理符号推理（方案设计、评价、决策、结构设计等）工作很困难，在农业机械设计工作中符号推理有着举足轻重的地位，因此必须引入人工智能方法，采用专家系统技术，发展智能CAD（Intelligent CAD, ICAD）技术，以适应创造性设计的要求。ICAD是一种由多个智能体（或称专家系统）与多种CAD功能模块有机集成的支持产品设计的复杂系统[1]。 

ICAD技术主要研究3方面问题：设计知识的表示与建模方法、知识利用和ICAD体系结构。方案设计（或称概念设计）与支持变型设计的装配建模是ICAD技术中的两个重要环节。 

在农业机械设计中引入ICAD技术，可以解决农业机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题，缩短产品开发周期，具有巨大的经济效益和应用前景。下面先分析目前支持概念设计与变型设计的CAD理论、方法和存在问题： 

1 产品概念设计及关键技术 

概念设计是从产品开发需求到功能原理解的映射过程。为完成从需求到概念产品解的设计过程，产品概念设计要通过：需求分析RA——需求形式化RF——辨别、抽象问题IP——过程分解PD——功能分解FD——子功能分解SFD——功能元分解FED——原理解答搜索SS——原理解答组合SC——方案评价等PE一系列推理步骤，得到概念产品方案CP。 

概念设计阶段有这样几个特点：①以产品功能信息为主要处理对象，功能表示、维护和推理是概念设计阶段的核心问题；②产品的几何信息不完全，为表示不完全的几何信息，要对传统的几何造型方法进行改造，以便表示抽象几何信息；③对整个设计过程来说，设计对象随着设计过程不断细化，要求CAD系统支持渐进设计和Top-down设计方式；④功能信息和几何信息反映设计对象的不同侧面，CAD系统要解决这两种技术的兼容性和相互转化关系。 

计算机对概念设计阶段进行支持，主要包括以下几项关键技术： 

1.1产品信息建模和功能推理技术 

现有的CAD信息建模技术中，几何信息占有统治地位。随着信息建模技术的发展，这种现象在逐渐发生变化。在支持概念设计的建模技术中，功能信息应代替几何信息占主导地位。因为几何信息的构筑对象是零件，信息只能隶属于零件，而功能往往表示两个以上零件相互作用的结果。为了与后续设计过程相兼容，几何信息在概念设计阶段的产品信息建模中也必不可少。 

在概念设计阶段的集成产品信息模型综合了功能、几何和设计意图建模技术。其结构体系如图1

以下省略[详见机电论坛：http://bbs.jd37.com] 国际模具网