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導航設計系統應用簡述
Creo(Pro/E)軟件是美國參數化技術公司PTC的優秀產品,其針對零件的參數化設計和針對裝配的Top_Down設計是其有價值的優勢,通過骨架模型、互換組件、族表、發布幾何、復制幾何等功能針對性的解決整個設計過程中的信息傳遞和復雜的參照問題。這在很大程度上提高了設計效率。然而雖然許多領域都采用了Creo設計,但是在多數區域并未將其強大的優勢發揮出來。例如在嚴格采用Top_Down設計方法進行產品設計過程中經常會面對零部件互換、借用和模型重命名等問題,如果處理不好,Top_Down設計反而會給工程師帶來模型再生失敗、無法進行參數驅動的問題。

為了使Creo軟件能夠在產品設計中最大限度的發揮潛力、創造效益,導航設計系統以Creo軟件為平臺進行二次開發,綜合考量企業的產品、用戶、環境等一系列因素,梳理和固化設計流程,充分利用了Creo強大的參數化功能和Top_down骨架模型的信息傳遞和定位功能,通過邏輯計算和參數驅動,關聯模型和后臺數據庫,通過友好的人機界面實現零部件的快速互換和重用,并根據需要對模型文件進行快速的取號和重命名。充分完善整合現有知識和資源,融合協同設計理念,使設計軟件高度集成,把Creo進一步充實、完善和優化,改進成為用戶實用的數字化設計系統,即導航設計系統。


企業部署導航設計系統的條件準備
導航設計系統是在既有軟件環境的基礎上經過專業服務和定制開發而產生的一套設計系統,它的設計方法、流程與產品的結構、部門組織架構層次等密切相關。并不是所有的企業所有產品都適合使用統一的導航設計系統來設計產品,必須根據企業自身情況、產品的特點、工程師的設計水平合理規劃和準備實施導航設計系統的各項條件,才能達到預期效果。
我們在對產品進行導航系統開發的過程中,因為導航設計系統是基于Top-Down的設計方法開展的,因此只有把這種設計方法和公司產品的結構特點、業務流程緊密的結合,才能夠更合理的利用Creo軟件,固化設計流程,提高標準化設計效率。
首先,為了能夠實現在更短的設計周期內更快的設計出更好的產品,我們必須對所有一線的設計人員進行專業化、系統性的培訓,讓每一位設計人員都能夠熟悉設計軟件的每一個功能模塊,能熟練使用軟件來完成所分配的設計任務。
其次,為了能夠實現在開展復雜產品設計任務而進行協同設計過程中實現的信息交換及共享,企業必須建立一套適合企業特點的標準設計環境,包括3D/2D模板,模塊化分類(屬性與參數的定義)、標準零部件模型庫等。
第三,對公司產品的結構特點進行分析和整理,提取和歸納設計經驗及設計規范,理清產品各零部件之間的邏輯關系,參數傳遞與驅動原理,定位方法,零部件模塊的劃分及互換規則等,并規劃結構合理的數據庫來進行存放和管理。
第四,梳理公司產品研發及數據管理的業務流程,制定與PLM等管理系統之間進行的如協同設計任務等所必須的集成方案;

第五,對設計軟件進行深層次、專業化的應用開發并結合設計人員的設計習慣設計部署更友好的人機交互界面,最終實現導航設計系統的成功部署以及公司產品的數字化設計。


導航設計系統的組成架構
導航設計系統是在已有的軟件環境的基礎上經過專業服務和定制開發而產生的一套設計系統。它依賴于現有軟件的功能,需要經過專業的服務來幫助企業建立一套標準的設計環境,制訂標準化的流程和規范,建立模型庫和知識庫;需要對當前的軟件環境進行深度的定制開發,借助匯編語言為企業定制友好的人機交互界面,通過人機交互接口,訪問已有數據,從協同設計平臺分配任務、接收任務,實現復雜產品的協同設計,并按要求輸出設計結果并提交數據管理系統。

導航設計系統將已有的知識、成熟的經驗以及標準化的設計流程融入到軟件中,實現系統化的知識管理和規范化的任務開展方法。將設計準則和數字模型有機結合,使企業不再因為人員流動而導致知識傳承的中斷,盡量降低人員素質的參差不齊而對企業的生存與發展帶來的影響。



開發導航設計系統的技術要點

隨著Creo軟件的日益普及和推廣,在許多企業已經轉化為現實生產力,基于Creo軟件的導航設計系統也得到了廣泛的應用,參數化導航設計理念已經成為企業產品設計的發展方向,那么要想成功部署一個符合企業自身業務需求和產品特點的導航系統來有效的提高設計效率就必須要在開發導航


設計系統過程中掌握好以下幾個關鍵的技術要點:

> 參數化設計
目前參數化設計技術是實現快速產品設計的常用有效手段,主要用于標準化、系列化和通用化程度比較高的定型產品。利用參數化設計手段開發的專用產品設計系統,可使設計人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來,可以大大提高設計速度,并減少信息的存儲量。
> 模塊化設計
是對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上,劃分并設計出一系列功能模塊,通過模塊的選擇和組合構成的不同來定制產品,以滿足市場的不同需求,具有靈活和獨立的特點。
模塊是模塊化設計和制造的功能單元,具有以下三大特征:
相對獨立性,可以對模塊單獨進行設計、制造、調試、修改和存儲,這便于由不同的專業化企業分別進行生產;
互換性,模塊接口部位的結構、尺寸和參數標準化,容易實現模塊間的互換,從而使模塊滿足更大數量的不同產品的需要;
通用性,有利于實現橫系列、縱系列產品間的模塊的通用,實現跨系列產品間的模塊的通用。
> 系列化設計
將產品的主要參數、型式、尺寸、基本結構等作出的合理安排與規劃。簡單地說,就是在一兩種基本產品的基礎上,采用更換一些不同部件的辦法,衍生出一系列的不同產品,從而滿足不同用戶的需要。系列化對企業多品種生產,降低制造成本十分有利。
> Top-Down設計
Top-Down(自頂向下)設計是一種由總體布局、總體結構、部件結構到部件零件的一種自上而下、逐步細化的設計過程。可以傳遞各級零部件之間的設計意圖,通過Pro/E基本的全相關功能,設計意圖的變更可以自頂向下的進行傳遞,直到最底層的零件和圖紙。從而使產品的可修改性大大提高,修改的效率也大大提高,同時還能保證各部件設計的一致性。
> 三維協同設計
三維協同設計是以三維數字技術為基礎,以三維設計軟件和數據管理軟件為載體,不同專業人員組成的設計團隊,為了實現或完成一個共同的設計目標或項目同時開展設計任務,是一個知識共享、集成和傳遞的過程,共同設計某一目標的專家們必須共享和傳遞數據、信息和知識。利用導航設計系統進行協同設計主要是利用二次開發技術對Creo軟件和PDM數據管理系統進行集成開發,不僅節省了工程師在幾個不同軟件之間來回切換的時間,同時也避免了任務分配與接收任務過程中出現參考數據引用錯誤的問題,有助于提高設計質量,是企業產品設計技術發展的必然趨勢。
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