三维设计的实践

作者：西门子产品管理软件高级顾问 莫欣农

欢迎访问e展厅 展厅 1 CAD/CAM软件展厅 CAD软件, CAD/CAM, CAM, 钣金CAD/CAM, CAI, ... 信息化技术大幅度提高制造业的劳动生产率，丰富的物质财富促使人们提出个性化的要求，反过来又推动信息化向更高的阶段发展。三维设计方法正是适应市场多样化要求的最佳手段。然而各种三维设计数据之间的关系远比二维设计数据复杂得多。如果不能有效地管理这些数据，三维设计的效率就会受到严重阻碍。 在部署三维设计之前，企业的设计主管需要明确企业产品的特点及现实遇到的瓶颈到底在什么地方。“设计跟不上市场”是设计人员普遍遇到的问题。那么要考虑这个设计的低效是由于产品的重复设计没有实现，还是由于研发与市场脱节，没有捕捉到时尚的需求？这决定了企业是采用约束驱动还是直接建模。 如果确定了参数化设计，那么设计部门要安排专业的经验丰富的工程师来研究生产和设计流程，制定标准，包括标准件的筛选，参数化标准类型的设定等等。在这个层面，国内的企业往往依赖于设计软件或咨询公司的专业服务，毕竟三维应用在国内还远没有到达普及和深入阶段，行业的三维设计规范还没有形成，只能靠企业在应用过程中摸索。从这个意义上讲，企业在选择三维设计软件中就要考虑供应商的服务水平，他是否能指导企业完成标准化工作的评审和二次开发，是否能为企业量身定制一套满足企业现阶段的需求、实施周期短、快速见效益的解决方案。 在这个过程中IT人员要充分了解企业的设计和生产流程，这一点非常重要。三维软件不是买完了就能提高设计效率的，远远不是。它需要参照企业的生产模式，对现有的设计流程进行优化；在设计过程中尽量照顾到设计人员的习惯和企业规定，同时将先进的设计方法渗入其中，使三维设计的优越性尽快尽大地体现出来。IT人员还要将三维设计的优越性总结出来，持续地向企业领导和所有最终用户广泛宣传，让大家尽早地取得共识，克服二维转三维过程中的各种困难。 而在具体的三维软件产品的选型过程中，企业一定要围绕自身的设计需求（通常和产品类型相关）来决定购买软件的档次。 如果把加工模式分为一般加工，复杂加工和数控加工，其对应的CAD工具也有普及型（解决常规的简单的平面设计）、中档型（包括不复杂的曲线设计、零件较少的产品）、以及高端CAD软件（适合大型或复杂工艺的产品，数据量大，仿真分析需求高）。另外，企业还要考虑是否需要严格的分析仿真以保证产品的质量安全，而不是仅仅完成一个几何造型。 另外决定三维成功与否的要素是设计过程中的可视化。 提高设计效率的重要途径是实现并行设计，也就是我们常说的协同设计；由于三维设计中产生了大量的设计数据，如果在协同过程中沟通不足，就会出现版本迭代、数据关联等方面的混乱，造成不该出现的设计失误。而重复设计也依赖于可视化的效果，这一点在汽车、刀具行业很典型。新车型的车身、发动机等的设计如果能很好地调用历史设计库中的模板，并跨部门地实现设计数据、文档、经验知识的共享，设计员必将得心应手，将更多的精力用于创新设计。 最后我想举两个例子来说明通过政策和规章制度来辅助三维推广的益处。在十多年前，某空气分离器厂在实现甩图板过程中，领导要求设计员的二维图纸统统改为三维模型，并且将三维模型的产出与设计员的奖金挂钩，结果全厂不到一个月就普及了三维应用。就在大家急于建自己设计任务的三维模型时，其中有一个设计员却花时间深入钻研三维软件的特点，并且将复用率非常高的通用零件的三维模型都做了出来，这样按照企业的规定他是制作三维模型数量最多的人，他个人得到了实惠，也使新定单的设计速度得以显著的提高，公司的三维应用收到了实效。 另一个例子是在某研究所使用三维软件的初期，在实施顾问的指导下，设计小组用了八人/周的时间就建立了一个6000个标准件的标准库，囊括型号项目要用到的所有常用件和通用件，大大缩减了设计周期。这个成功就是建立在研究所高层在初期就明确了完善三维设计标准规范的重要性，将剖面、尺寸标准规定在不同层面，分层摆放，明确了不同科室的不同职责，以及沟通交流的潜规则。 从这两个小例子中可以总结出两点三维应用的经验。其一是三维的普及需要设计人员改变设计思维和行为习惯，在制度上引领的同时，可以辅之以物质和精神奖励以减少推广的阻力；其二是不论企业规模的大小，在参数建模的设计模式下一定要高度重视标准库的建立和设计规范的建立，这样才能体现三维的优势而最终达到企业提高设计效率的目标。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/29/2008)