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设计的重复使用：更快速地开发更好产品的关键 |
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作者： |
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重复使用设计由来已久，起初是在纸质笔记本中搜索零件编号和记录数据。而如今的方法要轻松和高效得多，从而使整个产品开发过程能够按照所需的速度进行。
无论从事哪个行业、在什么地方或者规模如何，每一家产品开发公司和几乎所有设计工程师都能从重复使用设计中获益。
通过使用现有零件或组件的设计方案作为设计更新零件或组件的起点，不仅可以节省时间，而且还能降低犯下基本设计错误的风险。重复使用设计还可以帮助设计工程师改善逐渐完善的设计方案的总体质量，因为这种做法利用了在原始设计中投入的专业知识和工程价值。
在设计的准备过程中，Pro/ENGINEER 的 ModelCHECK功能会验证是否按照规范来建立设计方案，
并会将错误、警告或其他相关信息通知您。
问题： 优化设计的重复使用
重复使用设计面对的挑战
对重复使用设计而言，最基本的级别就是在工作时奉行“机会主义”。也就是说，您接到一项新工作，而您可能想起将要设计的零件与已存在的某个零件很相似。您首先查找这个已存在的零件（可能是按零件编号来搜索 CAD 数据库），然后以它为基础设计新零件。在进行新设计时，您可能会在笔记本中记下新零件或新组件的对应上下文信息。您可能会记录这些信息：工作温度范围；振动分析的结果；螺栓或其他连接器的尺寸和类型；以及其他相关信息。
一年后，当贵公司在该特定产品线中增加一种新产品时，就要依靠另一位设计师记起您设计的零件，搜索它的零件编号，检索它以及您可能已通过笔记本浏览过的任何其他文档，然后开始设计下一个版本。而且，这位新的设计师将可能要求您提供配套的笔记。
搜索的局限
回顾上一个世纪，按零件编号进行搜索和浏览纸质文档与如今重复使用设计的做法非常接近。不过，如今根本不必这样做。事实上，您必须用在搜索和浏览上的时间使您无法出色地设计产品，原因有多个：
首先，在脑海中搜索或按零件编号搜索只是一种碰运气的做法。您不一定能找到有用的零件文件，具体取决于 CAD 数据库的质量。而且，您可能无法找到最适合您需要的零件变体；这样做的唯一方式就是搜索所有相关的零件编号，然后设法确定最适合您用途的那一个零件。举例而言，如果您设计一个在喷气客机中使用的零件，那么，您会想获得一个能特别出色地处理振动、热和其他情况的零件；不过，您可能很难查明哪个零件满足这些标准。
虽然您最终找到的零件可能是最近生产的，但它可能不是要使用的最佳零件。该零件可能有半打关联的 ECO — 零件数据库并不了解这些变更。没错，从以前的零件设计方案开始可能让您感觉挺好的，但您不知道您是否有足够的运气可以通过口头传达或通过搜索 ECO（或现场服务）数据库找到这些 ECO。
非数字化的文档
即使今天到处都是简单易用的工程计算软件，许多中小型公司仍然依赖手写的文档（与模型一起扫描进 CAD 数据库），以描述设计意图和零件及组件模型的功能特性。这种方法可能会造成几个方面的问题。
与数字化的数据存储设备相比，手工录入数据既浪费时间又容易造成不准确。手写的笔记通常难以阅读。而且，新的设计师可能想替换不同的值，比如振动容限。现在，要靠您来读出原始设计师修改过的计算的结果。如果是数字化存储，则不存在笔迹杂乱的问题，而且能够自动和毫无差错地重新计算值。
除了这些问题之外，非数字化的存储意味着无论是什么功能信息与零件模型配套，均无法使用它来帮助以电子方式搜索模型；换句话说，无法将它转变为一个令搜索引擎可见的类别。相比之下，数字化的存储允许新设计师搜索各种功能参数（从温度范围到使用的前后信息，例如仅限增压式内燃机），因此，该设计师有更多的机会可以找到最佳的零件或组件，以用作新设计的出发点。
中型公司需要重新思考有关重复使用设计的计划... 考虑如何可以在以后的产品开发过程中重复使用模型能够在模型中建立灵活性。”
-Sector Insight，2007 年 10 月
Aberdeen Group
解决方案： 建立元数据的重复使用库
“机会主义”地重复使用设计将始终在产品开发中发挥它的作用，但如今的最佳策略更多的是预先做好计划，也即创建类别和索引以构建一个库，然后实施搜索工具以自动检索信息。要建立此库，务必要通过尽可能标准化各个名称和标签，以及通过创建搜索类别（帮助根据功能属性和几何特征进行搜索），来实现固定的“守规习惯”。
功能属性将来自嵌入到零件模型并与零件模型关联的数字化文档。此信息可以包罗万象 — 从推荐用于互连的螺栓和螺纹尺寸，到测试和分析结果、制造和装配说明，再到有关设计意图和预期使用环境的备注。此外，可以根据零件元数据执行属性搜索。
从更高层次的观点来看，重复使用库通常将由来自产品开发过程（例如详细设计、产品验证和变更管理）的数据填充。详细设计将产生有关几何决策、设计意图和预期用途的信息；产品验证创建有关模拟和测试的数据；而变更管理创建与 ECO、问题解决说明等相关的信息。
在数据就绪后，您可以为搜索引擎创建类别。分类过程将持续不断。此外，它将考虑贵公司不断演变的需求和目标，而且它将允许您不断地仔细调整类别，以便与您自己的产品开发战略更加吻合。
供应商观点：通过使用 Pro/ENGINEER® 和 Windchill® 来重复使用数据
PTC 的 Pro/ENGINEER 3D CAD（计算机辅助设计）软件以多种方式支持设计的重复使用，因为它能够捕捉几何信息并将其与模型一起保存，直到零件或组件的整个生命周期结束为止。
Pro/ENGINEER 还通过 Microsoft® Excel® 或 PTC 的 Mathcad® 软件（用于记录和共享工程计算）简化了文本和数字数据（即您在笔记本中记下的信息）的捕捉。
在捕捉信息时，Pro/ENGINEER 允许您确定组件的哪些零件可能适合重复使用，然后，它帮助您为这些零件中的每一个创建族表。例如，假设某个组件包含多个不同尺寸的圆柱。您可以为基本的圆柱模型创建一个族表，然后使用该表作为组件中所有圆柱的基础。这在设计所有圆柱时比不得不重头设计圆柱可以说省时得多。此外，该族表使其他设计师可以轻松地找到并修改该零件，以供重复使用。该表还有助于命名和组织零件层次结构，以便这些层次结构能够轻松融入到公司的零件库中。
要使搜索自动化，您将需要使用可以搜索 CAD 文件和 PLM（产品生命周期管理）数据库的工具。对于 Pro/ENGINEER 的用户，该软件包含了一个称为 ModelCHECK™ 的搜索工具，使用它可以轻松搜索形式相似的 CAD 数据。而且，可以在设计的准备过程中调用 ModelCHECK，以检查与您选定重复使用的零件关联的零件元数据的完整性和可靠性。为此，ModelCHECK 会验证是否定义了所有必需的参数；然后，它检查是否缺少任何公司标准的建模备注；而且它允许您请求生成零件及其几何的报告，并会将错误、警告或其他相关信息通知您。
对于企业级搜索，PTC 用户可以选择 Windchill 功能。例如，Windchill ESI 提供了与 ERP 解决方案（例如 SAP）的交钥匙式集成，而 Windchill Info*Engine 考虑了 Windchill 和其他企业系统的集成，以访问诸如库存水平的零件成本等信息。(end)
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(3/5/2009) |
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