在并行工程中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)在各個設(shè)計單元中動態(tài)地流動，如果沒有一個產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)，幾何模型、計算結(jié)果、輸入數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)都將產(chǎn)生多個備份，并且可能發(fā)生過時的數(shù)據(jù)被使用，這將浪費時間和費用。因此虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境應(yīng)有一個PDM 子系統(tǒng)，另外還要有虛擬設(shè)計和仿真分析兩個子系統(tǒng)。

　　PDM子系統(tǒng)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的核心，主要管理三維CAD模型數(shù)據(jù)和產(chǎn)品開發(fā)過程；虛擬設(shè)計子系統(tǒng)可實現(xiàn)設(shè)計問題的定義和求解，并將原型化、仿真和評價階段產(chǎn)生的信息反饋給設(shè)計者，輔助設(shè)計決策；仿真分析子系統(tǒng)是通過定義合適的產(chǎn)品、過程和活動模型，集成原型與制造活動直接產(chǎn)生設(shè)計決策，并能仿真整個裝配過程，而且機器的運行時間和費用也可以利用企業(yè)的標準計算出來[5]。圖1 為包裝機械虛擬設(shè)計的開發(fā)環(huán)境。

　　產(chǎn)品開發(fā)過程中，設(shè)計概念確定以后，基本的設(shè)計模型表現(xiàn)為三維實體模型，即虛擬原型，可通過CAD 軟件實現(xiàn)，模型和相關(guān)信息存儲在PDM 系統(tǒng)中。利用實體模型進而可以創(chuàng)建分析模型，比如過程模型和活動模型等，實現(xiàn)過程設(shè)計、裝配仿真和虛擬測試，以及結(jié)構(gòu)、運動學(xué)和動力學(xué)分析等。

2 包裝機械虛擬設(shè)計的建模過程

　　建立包裝機械的三維模型是系統(tǒng)中工作量最大的部分，為了在總體參數(shù)變化時，所有零部件都能保持正確的幾何尺寸和約束，必須采用三維參數(shù)化技術(shù)。Pro/E 參數(shù)化CAD/CAM 設(shè)計軟件是目前應(yīng)用廣泛的一種三維建模工具，它廣泛應(yīng)用于機械、汽車、家電等工業(yè)領(lǐng)域的機械設(shè)計、模具設(shè)計、加工制造和機構(gòu)分析等，具有零件設(shè)計、工程制圖、產(chǎn)品裝配等功能。Pro/E 的設(shè)計模塊都是相關(guān)的，設(shè)計過程中任一處的修改，都能夠擴展到整個設(shè)計中，可自動更新所有的工程文檔、裝配和設(shè)計圖紙、制造數(shù)據(jù)等。因此可采用Pro/E 為主要支撐軟件，建立包裝機械所有零部件的實例庫，并根據(jù)零部件的幾何形狀和相互關(guān)系的約束條件，建立參數(shù)關(guān)系，使得包裝機械零部件之間在設(shè)計過程中始終保持正確的相對位置和裝配關(guān)系。