協(xié)同設(shè)計(jì)指的是由眾多設(shè)計(jì)師共同組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，通過協(xié)同合作，將各自對(duì)于設(shè)計(jì)的理念和想法進(jìn)行融合與優(yōu)化，最終完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。在塑料模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，這種設(shè)計(jì)模式具有很多的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，要充分的掌握塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性技術(shù)，設(shè)計(jì)師之間進(jìn)行良好的合作，最終完成塑料模具的協(xié)同設(shè)計(jì)。

一、塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性技術(shù)

（一）異構(gòu)知識(shí)表達(dá)和語意一致化。在塑料模具產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)中，信息共享和決策是兩個(gè)最為重要的問題。在協(xié)同設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)小組對(duì)其它小組的設(shè)計(jì)決策、設(shè)計(jì)知識(shí)、設(shè)計(jì)方案等進(jìn)行獲取，從而完成自己的設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí)，其它設(shè)計(jì)小組中產(chǎn)生的工程參數(shù)，也會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)過程產(chǎn)生一定得影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)進(jìn)程的變化，甚至需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。所以，在實(shí)際的塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)過程將會(huì)受到信息與知識(shí)的頻繁交換而變得復(fù)雜。

在進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)的時(shí)候，有三種方式能夠?qū)f(xié)同設(shè)計(jì)計(jì)算環(huán)境的知識(shí)表達(dá)框架進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。一是同質(zhì)知識(shí)表達(dá)機(jī)制；二是異構(gòu)知識(shí)表達(dá)的包裝實(shí)現(xiàn)模式；三是異構(gòu)知識(shí)的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)模式。在實(shí)際生產(chǎn)中，塑料模具的協(xié)同設(shè)計(jì)通常采用異構(gòu)知識(shí)表達(dá)模式，但是在設(shè)計(jì)當(dāng)中需要滿足一定的要求，才能完成設(shè)計(jì)。

（二）沖突檢測(cè)與消解。在塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)中，需要多個(gè)設(shè)計(jì)主體共同參與，而不同設(shè)計(jì)主體之間往往存在著設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)目標(biāo)等方面的矛盾和沖突。因此，塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題就是要及時(shí)檢測(cè)和消解這些矛盾和沖突。對(duì)于不同設(shè)計(jì)小組之間的沖突，可以利用系統(tǒng)或領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)，來進(jìn)行檢測(cè)和消解。在系統(tǒng)的不同階段，可以分別進(jìn)行沖突消解。例如，在開發(fā)階段，將系統(tǒng)開發(fā)中存在的潛在的系統(tǒng)內(nèi)沖突進(jìn)行挖掘，同時(shí)編譯成顯式的知識(shí)結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行消解。在運(yùn)行過程中，可采用強(qiáng)知識(shí)和弱知識(shí)兩種方式進(jìn)行沖突消解。強(qiáng)知識(shí)是用于解決問題領(lǐng)域，而弱知識(shí)則可以處理沖突知識(shí)不足的問題。

（三）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與管理。塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和管理是具有十分緊密的聯(lián)系的，如果結(jié)構(gòu)不合理，將會(huì)對(duì)主體功能造成限制，從而使系統(tǒng)管理負(fù)擔(dān)加重。如果結(jié)構(gòu)合理，那么提供的有機(jī)協(xié)調(diào)和主題的高度智能化都會(huì)得到很大的促進(jìn)。主體系統(tǒng)的開放性決定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)選取。同時(shí)，主體同構(gòu)性與異構(gòu)性、滿足同一目標(biāo)或滿足自身利益、利用何種規(guī)定和協(xié)議進(jìn)行交互、數(shù)量大小和子任務(wù)的耦合程度、自動(dòng)主體組成或人與主體混合構(gòu)成、通信的可行性、計(jì)算能力和帶價(jià)等諸多方面的因素，也都是由主體系統(tǒng)的開放性所決定的。而在實(shí)際工作中，塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的構(gòu)成是智能主體和設(shè)計(jì)師，其目的是滿足同一目標(biāo)。因此，盡管之前列舉的各項(xiàng)因素都可能產(chǎn)生不同的效果，但是各個(gè)因素之間仍然存在著相互制約、相互影響的關(guān)系。

二、基于協(xié)同設(shè)計(jì)的塑料模具設(shè)計(jì)

（一）塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。有三個(gè)層次上的系統(tǒng)共同構(gòu)成了塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，它們分別是應(yīng)用層、通信層和數(shù)據(jù)層。其中，應(yīng)用層是由于支持各個(gè)功能小組利用自身的軟硬件條件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)任務(wù)的完成。在協(xié)同設(shè)計(jì)塑料模具的時(shí)候，可利用三坐標(biāo)掃描儀來對(duì)已有的塑料模具進(jìn)行掃描，從而獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的反求。在實(shí)際應(yīng)用中，CAE軟件采用的是Moldflow，而CAD、CAM軟件采用的則是UG。同時(shí)利用LOM快速原型制造設(shè)備，對(duì)塑料模具進(jìn)行快速原型制造。通信層是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓各個(gè)功能小組在設(shè)計(jì)塑料模具的系統(tǒng)過程中，得以進(jìn)行信息交流。數(shù)據(jù)層是利用統(tǒng)一的產(chǎn)品信息模型，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行多視圖表達(dá)，以滿足產(chǎn)品的信息共享和應(yīng)用需求。

（二）塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)任務(wù)的關(guān)聯(lián)和分解。在協(xié)同設(shè)計(jì)塑料模具的過程中，應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，將其分解為多個(gè)子任務(wù)，分別由不同的設(shè)計(jì)組協(xié)同完成。所以，在協(xié)同設(shè)計(jì)塑料模具之前，一定要先進(jìn)行任務(wù)分解。對(duì)于一件產(chǎn)品來說，它是按照一定的關(guān)系，將一些零部件進(jìn)行組合而產(chǎn)生的，同時(shí)其開發(fā)過程也是由多個(gè)子過程共同構(gòu)成。而對(duì)于塑料模具來說，則可以分解為塑料模具的設(shè)計(jì)、開發(fā)、分析、方案、型芯型腔、模架、澆注系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、輔助機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)、以及制造和生產(chǎn)等諸多子任務(wù)。在進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)的時(shí)候，這些子任務(wù)之間存在著先序、互斥、并發(fā)、并行等關(guān)系，對(duì)于這些子任務(wù)之間，應(yīng)當(dāng)采取二元組的形式進(jìn)行描述。

（三）塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)的約束求解。各個(gè)設(shè)計(jì)組在協(xié)同開發(fā)塑料模具的時(shí)候，相互之間往往存在著一定的依賴、制約等關(guān)系，具體包含了用戶需求、資源限制、技術(shù)水平、一致性要求、涉及對(duì)象規(guī)律、以及設(shè)計(jì)規(guī)范等方面。正是這些方面的問題，對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)產(chǎn)生了約束。在塑料模具的設(shè)計(jì)中，主要包含三種類型的約束。第一種是工程約束，利用過程式表達(dá)方法，對(duì)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)過程進(jìn)行表達(dá)。第二種是幾何約束，限制了幾何實(shí)體的自由度。幾何約束也表達(dá)了幾何實(shí)體之間的關(guān)系，它是一種雙向的約束，包括了尺寸約束、形位約束、拓?fù)浼s束等方面。第三種是知識(shí)約束，利用IF-THEN的表達(dá)方式，對(duì)設(shè)計(jì)過程中的規(guī)則進(jìn)行表達(dá)。

（四）塑料模具協(xié)同設(shè)計(jì)的沖突消解。站在沖突的整個(gè)生命周期上來說，在進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于檢測(cè)到的沖突，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的進(jìn)行分類和歸檔，建立沖突消解系統(tǒng)的模型。其中主要包括了沖突的管理、檢測(cè)、歸檔、消解等內(nèi)容。對(duì)于不同類型的沖突，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的消解策略，而不同的消解策略之間，也可以互相進(jìn)行補(bǔ)充。其中，沖突管理是對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)過程中的沖突信息進(jìn)行管理，對(duì)消解歷史進(jìn)行儲(chǔ)存，同時(shí)與消解知識(shí)庫(kù)、實(shí)例庫(kù)等進(jìn)行連接。沖突檢測(cè)是利用約束傳播對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，判斷其是否滿足約束網(wǎng)格的要求。對(duì)于違反約束的情況，要及時(shí)進(jìn)行沖突的捕獲和登記。沖突歸檔是對(duì)上一步捕獲的沖突進(jìn)行分析，從而在各個(gè)沖突之間建立聯(lián)系，給出關(guān)聯(lián)圖。最后，根據(jù)以上的信息和分析結(jié)果，采用知識(shí)推理、約束松弛、仲裁等方式，進(jìn)行沖突消解，以維持塑料模具的協(xié)同設(shè)計(jì)。

三、結(jié)論

在塑料模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，個(gè)人的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路難免過于主觀化，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品存在一定程度上的缺陷或問題。因此，就需要采用協(xié)同設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行塑料模具的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)模式會(huì)為整個(gè)設(shè)計(jì)過程帶來很多的便利性。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)充分把握其中的關(guān)鍵性技術(shù)，重點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)過程中的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的處理，最終達(dá)成塑料模具的協(xié)同設(shè)計(jì)。