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SolidWorks开启“绿色设计”发现之旅

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绿色设计要求产品设计师在设计过程中考虑产品对环境所造成的影响，这不但需要设计师具备一定的环保意识，还需要具备多种如材料、电子、机械等方面的专业知识，面对专业知识的瓶颈，设计师用常规设计手法很难做到产品的“绿色化”，因此绿色设计必须有相应的设计工具作为支持。

利用计算机辅助设计软件能够实现设计、生产和工程的虚拟化，缩短产品开发周期，节省制造成本，考虑了产品为环境带来的影响，对有效节约资源、保护生态环境具有重要意义。

DS SolidWorks作为绿色设计的倡导者，为设计师提供了许多便利的信息化手段，来探寻和解决设计的产品对环境的影响，成为实施绿色设计的重要工具。

一、无纸化资源节省

在企业里纸张的使用量是十分惊人的，新产品在推行过程中的报告、文档、SOP都用掉了大量的纸张，信息化程度不高的企业每年往往会在纸张上花掉大把的钱，众所周知，造纸环节和纸张使用后的报废对环境的污染是巨大的，因此大量的纸张消费无疑会给环境增添更大的负担。

1.1 自动生成电子报告

DS SolidWorks能够自动生成（eDrawings、HTM格式）工程图档、仿真结果报告，并支持对文件的查阅批注，设计师们就可以电子化发布这些文档，提高了设计师的工作效率，减少了纸张浪费。这些功能都为企业的绿色设计创造了必要的条件。

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自动生成轻量级格式的电子报告

1.2、三维可视化 eDrawings便利设计信息传递

DS SolidWorks推出的eDrawings是一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。使用eDrawings设计师们就无需繁琐的去打印图纸，制作纸质工程文档来进行审批，eDrawings对于任何需要与设计团队的其他成员共享数据和协同工作的人来说都是一款便利的工具。

eDrawings基于电子邮件的3D CAD技术可以通过WEB让无数的接收者对设计师的产品设计数据提供反馈，进行协作。设计师通过电子邮件就可以解决之前使用大量纸张才能解决问协同交流问题。从某种意义上来说，eDrawings的出现极大减少了制造型企业给环境带来的压力。

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eDrawings界面

二、数字化三维模型绿色设计起搏器

在产品的绿色设计环节中，产品的数字化建模有着非常重要的作用和意义，通过数字化模型，设计师们可以直观的表达出产品的各处结构特征，在满足功能要求和使用要求的前提下，将产品的特征结构外形进行简化，尽可能的减少组成产品的零部件数量、材料种类。

为保证产品的绿色环保可回收性，必须降低产品的装配和拆卸成本中，设计师可以通过在产品数字化建模过程中采用易于拆卸的连结方法，尽可能减少拆卸部位的紧固件数量，直观的通过三维信息化软件来实现。

2.1通过便利的特征建模，生成产品的三维数字化模型

便利的特征建模主要表现在SolidWorks软件提供了一整套完整的人性化动态界面，并能够使用鼠标进行拖拽修改，简化了软件操作使用，使设计师能够更专注与开发产品，而不是在杂乱的界面中寻找特征按钮。通过用户自行定制或智能化识别，能够更快的进行零件特征修改操作。

利用SolidWorks便利的特征建模和模型的真实性，设计师和工程师们可以更有效的为产品建模以及模拟整个工程系统，加速产品设计和生产周期，从而实现产品的“绿色化”。

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便利操作

另外，为了保证产品零件的重复利用性，避免不必要的报废污染，就必须保证零件的标准化，DS SolidWorks推出的特征模版就提供了许多标准件和标准特征。设计师可以直接从特征模版上调用进行产品设计，并与同事共享，为产品结构的绿色设计提供了良好的参考标准，减少了对环境的影响。

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直观的操作界面

2.2 逼真的数字化模型减少样机制作

在设计过程中，样机的制作过程及周期都是非常长的，无论是使用CNC、SLS、SLA等快速成型所完成的设计零部件还是整体物理样机进行评审，这个过程中耗费的人力、物力、财力都是巨大的，而使用过后又都是以报废处理，对环境也造成了一定的污染。

通过SolidWorks完成的数字化模型，能够有效地展示概念设计，减少样机的制作费用，快速地将产品投放入市场。利用PhotoWorks提供的方便易用的、高品质的渲染功能，制作出真实质感和视觉效果的图片，并向客户发布。减少样件的制作费用和缩短面市的时间，在产品投产之前，就可以检验市场的效应，减少了投放市场的时间。

利用三维的实体建模软件，设计更直观，而且通过零件或者装配体把实际的三维模型得到有效地传达和保留，可以有效缩短了设计时间，缩短制造周期同样是绿色设计的一方面体现。

3.3 机电一体化设计稳固绿色设计品质

高质量的产品往往能够延长产品的使用周期，同时在制造过程中也避免了产品由于不良返工而产生的料件报废，尤其是电子元件，其报废会产生大量的有毒物质，污染十分严重。要想实现产品高品质低报废，减少对环境的压力，来完成产品整个生命周期的绿色设计，这就对设计师们进行机电一体化的并行设计提出了较高的要求。

电子电路与机械设计相互独立，容易使设计的产品出现电子元器件与金属机构发生干涉或匹配问题无法组装，使生产出的产品存在较大的品质隐患，也是环境的潜在污染源。为解决此问题，2008年DS SolidWorks收购了CircuitWorks 软件的开发商PriwareLimited，推出了SolidWorks Premium机电一体化解决方案，此举为工程师搭建了电子设计和机械设计集成平台，机械工程师可以使在实体模型里把PCB 设计包含其中，使工程师可以使用3D数字模型直观对机构、所有元器件和布线的进行检验，极大地提高装配体在制造过程中的精度并减少错误，保证产品质量，并减少原型制作，简化了开发流程。

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机电一体化模型

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随着产品变得日益“智能化”和“复杂化”，电子组件越来越成为设计的主要推动因素。电子行业和机械行业之间的界线变得越来越模糊，SolidWorks 和 CircuitWorks 的结合极大的促进了机电一体化设计的发展，并使得设计出的产品更稳定，减少了对环境的压力。另外在产品的绿色设计中，除了机电一体化设计外，仿真分析也起着重要作用，SolidWorks的仿真解决方案为产品输入了绿色的生命的血液。

三、设计仿真构建“绿色”产品

由于成本和法规问题给设计师带来了越来越多的困惑，材料和几何形状的选择变得愈加复杂。仿真分析软件可自动化、简单化帮助设计人员正确评估所选设计的影响，快速尝试多种假设方案，从而优化用户定义的各种因素。它可以优化材料利用率，提高产品的品质，恰好保证产品在正常操作条件下不会出现故障。仿真分析软件辅助研究可使资源能够有效的利用，减少产品对环境的压力。

SolidWorks Simulation的设计仿真就能够协助设计师完成对产品的数字化模型一系列分析模拟。通过定义产品的材质，约束，载荷来方便的对机械模型进行应力分析，无需进行昂贵费时的现场实验，不但加快产品上市时间，减少了设计成本，而且通过仿真优化寻求到最优的设计方案能够更好的控制材料的使用。

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SolidWorks Simulation 仿真分析

在SolidWorks Simulation 专业版中，还提供了更多种强劲的工具来支持虚拟仿真，除了SolidWorks Simulation软件包含的设计模拟功能之外，还可以研究更多的零件和装配体测试和运行环境，完成虚拟测试环境和优化实证设计的工具，比如模拟产品运输及搬运意外中的震动和跌落实验。

例如，现在人们使用的功能强大的电子产品，其电子元件组装密度一般都很大，往往会由于产品结构的散热不好而导致许多电气故障，SolidWorks的流体分析软件FloWorks就能够对数字化模型进行热分析，从而协助设计师找到散热解决方案来稳固产品品质，使产品更好的投入消费市场。

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流体分析软件FloWorks

通过仿真分析的解决方案，使设计师能够深入分析产品的材料选择是否环保合适、材料资源浪费是否严重和产品的品质是否合格。可以看到，绿色设计贯穿了许多的学科内容，在面对绿色设计中的多学科协同设计中的沟通性问题时，DS SolidWorks也提出了自己的解决方案。

四、协同设计搭建绿色设计平台

想要在设计阶段就考虑生态设计，设计过程中需要有电子知识、材料科学、构造设计、化学和环境方面知识的相互融合，这就需要更大程度上的利用多学科的协同设计。

另外，在产品设计过程中，还需要同生产、采购、品保、工业工程、业务等各个部门进行相互沟通，对产品的各个方面进行评估，保证产品的快速、高质量、低报废的上线生产，使整个产品生命周期中对环境的影响降到最低。这些都需要一个很好的平台来供企业不同职能部门的人进行交流。

SolidWorks的3D Meeting就为我们搭建了一个很好的这样一个平台，此应用程序与Microsoft Windows NetMeeting相联使用。它可使设计师能在Internet上与其他用户共享SolidWorks（或者系统上的其他应用程序）。SolidWorks 3D Meeting能够便利的与其他人建立会议，除具备开展基本网络线上的讨论外，还能够将操作控制权移交其他参会者编辑SolidWorks模型，当一个SolidWorks模型处于激活状态时，使用文字或图形可使我们在会议中进行交流。

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3D Meeting网络会议

五、SolidWorks eDrawings提供可回收性拆卸参考

回收人员往往在拆卸过程中由于对产品的结构不了解，浪费了大量的时间。通过安装eDrawings 插件（eDrawings Viewer only），回收人员可以直接打开和查看的高度压缩 2D 和 3D eDrawings文件，了解产品的构造，方面了产品的拆卸回收工作。

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eDrawings查看

六、探寻设计的产品对环境的影响

设计师在设计出一款产品后往往不知道其选料、材料制造工艺、后期报废对整个生态环境所造成的影响，盲目的就推出产品进入市场，给环境带来了极大的伤害。DS SolidWorks为了解决这一问题推出了一款软件，该软件的代码名是 “Sage”，将随 SolidWorks 2010 于今秋发布，该软件可以实时地详细分析部件、装配体及其设计方案对环境的影响。

在未来的版本中，在SolidWorks 用户界面底部会显示一个仪表板，针对设计的预计二氧化碳排放量、对大气和水的影响以及制造过程中消耗的能源提供相关信息。Professional 版本可以累计设计出来的产品在其生命周期全程内的环境影响，同时还提供产品使用环节的能耗信息。

出于降低不良环境影响的考虑，设计师和工程师可以在 “Sage”中创建“基准”设计，将每个新设计与其相比较。当设计师选择不同的材料、工艺或设计方法时，仪表板上反映的影响会随之改变。该软件还可生成各种报告，供高级管理层、销售、营销、采购和其它部门等企业各级人员使用。

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产品对环境影响

设计师和工程师能够深入分析仪表板数据。例如，如果碳排放量为 100 吨，分析结果可能显示 50% 源于选材，40% 源于制造工艺，10% 源于报废后的处置。如果采用影响较小的材料，就可以减少碳排放量。通过它的分析，工程师还可以确定产品的制造和使用地点。这决定了以下环境因素：开采原材料的地点和方式；运输的影响；能源生产方式（例如燃煤、核电、水电等）；能耗。这些全面信息有助于工程师进一步确保其方案不会带来潜在的负面影响，而且不会忽略任何积极影响。

七、SolidWorks Enterprise PDM 加速产品绿色设计

在产品的绿色设计中，往往会要求设计师采用模块化、标准化的设计方案来更快的设计出的产品，并使其具有个性化，便于回收利用等特点。要想达成产品的模块化、标准化设计就需要保存和使用一些已有设计方案文档，这就需要企业中有一套便利信息化管理软件来提供支持。

在2008年DS SolidWorks推出了SolidWorks Enterprise PDM 2009，就是一款管理和重复利用产品数据、在企业内部实现数据安全共享的软件解决方案。它的实施不但可以使企业以更快的速度开发更好的产品，实现绿色设计，还由于其电子化的管理的文档资料，减少了企业的纸张用量和文档管理难度，更好的贯彻了“绿色”的思想。

SolidWorks Enterprise PDM 2009深入集成了SolidWorks的功能，并设置了更多人性化的功能，它的使用不但便利了企业的设计部门、还很好的服务了包括采购、财务、业务等部门。

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SolidWorks Enterprise PDM

八、结语：

摆在我们面前的越来越恶劣的环境状态急迫需要来改善，虽然这是一个十分艰巨的工程，但通过这段“绿色设计”的发现之旅，我们惊喜的看到，绿色设计的思想已融入到了DS SolidWorks的各个层面，DS SolidWorks正通过不断的努力为设计师提供优质的技术和服务来协助设计师达成绿色设计，改善我们的环境。同时，也向我们传达了一个爱护环境的信号。相信在未来，设计师们手中的产品会变得越来越健康环保。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (7/11/2009)


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