浅谈企业三维设计标准体系的建立..doc

浅谈企业三维设计标准体系的建立 2012-04-26 10:46:35??作者：恒天重工股份有限公司 何永堂??来源：CAD/CAM与制造业信息化 三维设计已经成为当前装备制造企业的主要设计手段，区别于传统的二维CAD设计，在应用三维软件进行产品设计时，工程师具有了更多的方法和途径实现设计意图，提高了设计效率和设计质量。但相对于成熟完善的二维设计标准，三维设计标准的缺少和不完备，在给设计工程师提供更多自由的同时，也给企业的标准化管理工作带来了不小的麻烦，更为重要的是，对企业的PDM/CAPP/ERP产品数据信息化工作也带来了较大的困难，甚至影响到企业的CAD/CAM工作。 　　三维设计已经成为当前装备制造企业的主要设计手段，区别于传统的二维CAD设计，在应用三维软件进行产品设计时，工程师具有了更多的方法和途径实现设计意图，提高了设计效率和设计质量。但相对于成熟完善的二维设计标准，三维设计标准的缺少和不完备，在给设计工程师提供更多自由的同时，也给企业的标准化管理工作带来了不小的麻烦，更为重要的是，对企业的PDM/CAPP/ERP产品数据信息化工作也带来了较大的困难，甚至影响到企业的CAD/CAM工作。 　　虽然必威体育精装版的国家标准GB/T26099-2010《机械产品三维建模通用规则》已经出台，但具体到企业的实际生产管理情况，则会有许多的问题难以解决。恒天重工股份有限公司于 　　2002年开始使用Pro/ENGINEER进行产品设计，在10年的应用过程中，也发现了诸多的问题，并积极地探索解决途径，通过不断地摸索、实践，用了近6年时间建立了企业的三维标准化体系。通过公司的生产实践证明，讨论并建立符合企业实际的三维标准体系能够为企业带来诸多的好处。要建立企业的三维标准体系，就需要考虑以下几个方面。 　　一、三维设计环境的搭建 　　传统的二维CAD设计对设计环境没有更多的要求，一台安装有绘图软件的计算机就能够让设计师完成他的设计工作。而三维设计则对企业的设计环境具有较高的要求，不论是计算机配置，还是企业网络架设，都对工程师设计工作的流畅开展有着较大的影响。其次，工程师在产品设计过程中用到的各类基础数据库是否完备也对产品的设计周期和其后的产品数据管理有着较大的影响。通过多年实践，笔者认为企业在推广三维设计之初需要针对三维设计环境考虑以下几个方面。 　　1.基于三维设计数据的信息化管理平台搭建 　　不管是单一的PDM还是全流程的PLM，在对原有的二维设计数据进行管理时，都能够较好地实现无差别、无遗漏地管理和传递。使用三维设计后，产品数据格式和文件类型都发生了较大的变化，需要对原有针对二维产品数据的信息化管理平台进行升级。PDM在进行二维设计图样管理时，只负责文件的名称及属性，不涉及文件的内容，而三维设计则不同，由于布局及骨架的使用，每个零件之间都有一定的关联，不同的文件版本会影响到整个产品的打开和使用。版本间的改动会造成整个产品的改动，哪怕是一个基准面名称的改变。所以说，企业要想用好三维设计，首先就是要结合企业的信息化系统，建立相应的环境，完成一系列的基础工作，实现三维数据在企业信息化系统的有效管理，使三维设计的产品数据与公司信息化管理流程良好集成。 2.建立企业的三维设计基础数据库 　　在产品的三维设计过程中，基于企业标准化管理的考虑，会使用到大量的基础数据库。例如：统一的零部件模板/工程图模板、完善的各类常用标准件、常用的通用件/外购件、符合企业实际应用的材质库以及企业常用的各类符号库等。这些基础数据库的建立，不仅能够较好地实现企业的标准化管理，同时还大大简化和提高了工程师在设计过程中的工作量和工作效率。在表1中，列出了需要企业关注的关于三维基础数据库的几个方面。 　　3.建立三维并行设计平台 　　三维设计最明显的优势在于所见即所得，另外一个优势就是可以实现产品设计过程中的资源共享和并行设计，三维并行设计平台的搭建是利用和发挥这一优势的重要手段。并行设计中目前常用的就是自顶向下设计方法，也即在产品设计之初，针对设计要求，综合考虑构成产品的各部分间的关系，确定产品的组成、相互关系、实现方式、主要参数及参数间的关系，形成设计的总体方案。然后在此基础上分解设计目标给分系统具体实施，分系统从上级系统获得某些关键尺寸和定位基准，并在上级系统确定的边界内开展设计。最终完成总体性能最优的设计，并能在以后的产品系列化设计中实现高效、快速的参数化设计。 　　利用这种三维并行设计平台上的自顶向下设计，产品设计负责人可以清晰明了地掌握产品各部分的设计进度和设计结果，并实时对其中的问题进行调整和改进，确保产品设计的正确性。 　　二、三维设计标准的建立 　　三维设计环境的搭建给三维设计提供了良好的设计基础和环境，但鉴于三维设计手段的多样性，在模型建立时不同