以最簡(jiǎn)單的方式增添三維設(shè)計(jì)能力

　　2008年8月，中集車輛研發(fā)中心爭(zhēng)取到了與南非某車輛廠合作生產(chǎn)專業(yè)運(yùn)輸車的項(xiàng)目。由于合作方采用了Autodesk Inventor進(jìn)行三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，所以需要中方也基于三維平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。而在國(guó)內(nèi)，專用車輛領(lǐng)域的三維設(shè)計(jì)還幾乎是一片空白。

　　然而，中集車輛在進(jìn)行三維軟件產(chǎn)品選型時(shí)并沒有太多猶豫。“除了考慮軟件的易用性、成熟度、穩(wěn)定性與可開發(fā)性等諸多因素，我們同時(shí)還對(duì)整個(gè)PLM系統(tǒng)的集成、發(fā)展等做了前瞻性的準(zhǔn)備，” 中集車輛研發(fā)中心的工程師劉政道先生介紹。因此，新的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)需要增強(qiáng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的集成性和可控性，最大限度地繼承和利用企業(yè)原有的設(shè)計(jì)資源和特性，進(jìn)而達(dá)到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)平臺(tái)與企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的有機(jī)統(tǒng)一。

　　由于中集車輛研發(fā)中心長(zhǎng)期采用歐特克AutoCAD以及AutoCAD Mechanical進(jìn)行二維設(shè)計(jì)，積累了大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù);另外歐特克的工程技術(shù)人員建設(shè)性的提出 “采用二維、三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)平臺(tái)及相關(guān)管理系統(tǒng)的綜合解決方案”，讓中集車輛欣然選擇了老搭檔歐特克的三維設(shè)計(jì)軟件Inventor，并實(shí)施了以歐特克的文檔管理軟件Autodesk Vault為集成框架，以AutoCAD和Inventor為核心產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐環(huán)境的產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)機(jī)制，加強(qiáng)知識(shí)的復(fù)用與共享，從而提高設(shè)計(jì)效率。

　　基于三維平臺(tái)的開發(fā)模式

　　傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)平臺(tái)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)是線性的：車輛產(chǎn)品的設(shè)計(jì)完成后需要交主任設(shè)計(jì)師審核，審核通過后交工藝部門進(jìn)行工藝審核，再交標(biāo)準(zhǔn)化部門進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審核。

　　這樣的開發(fā)模式下，設(shè)計(jì)過程分為不同階段順序進(jìn)行，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，給制圖工作帶來了很大的麻煩。“在歐特克的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)下，三維模型能夠很清楚地表達(dá)設(shè)計(jì)思想，”中集車輛研發(fā)中心工程師賈長(zhǎng)來表示。以Inventor為核心的歐特克的數(shù)字化樣機(jī)解決方案將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程分成概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和出工程圖以及市場(chǎng)推廣等主要階段，每個(gè)階段的設(shè)計(jì)結(jié)果均要交相關(guān)人員審核，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提高設(shè)計(jì)效率。

　　此次的南非車輛項(xiàng)目中，在概念設(shè)計(jì)階段利用Inventor的布局草圖建立產(chǎn)品的概念模型，概念設(shè)計(jì)階段的布局草圖是進(jìn)行方案討論和小組協(xié)同設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。概念模型審核通過后再進(jìn)行三維建模，大體結(jié)構(gòu)通過后再進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，三維模型審核通過后，可以快速生成工程圖。

　　在歐特克公司技術(shù)支持工程師的協(xié)助下，中集車輛集團(tuán)完成了Inventor模板文件的定制，此模板能夠自動(dòng)生成零件的相關(guān)屬性，基于BOM表創(chuàng)建符合企業(yè)要求的明細(xì)表和材料清單，以滿足工作的需要。經(jīng)過短短1個(gè)月的時(shí)間，項(xiàng)目進(jìn)度已經(jīng)趕超了南非方的進(jìn)度。

　　“Inventor是一款強(qiáng)大的實(shí)時(shí)三維可視化的軟件，通過模擬實(shí)際裝配反映車輛結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，生成二維加工圖紙，自動(dòng)生成零部件匯總表以及各種設(shè)計(jì)關(guān)注的報(bào)表。它的實(shí)體和鈑金建模，整體裝配等基本功能能夠充分滿足我們的使用需求，” 賈長(zhǎng)來如是說。

　　圖 專用車輛的三維虛擬模型

　　圖 定制符合企業(yè)要求的裝配明細(xì)表

　　強(qiáng)大的模擬與分析

　　中集車輛研發(fā)中心南非項(xiàng)目的成功，離不開設(shè)計(jì)軟件中分析工具的支持。以往，研發(fā)部門設(shè)計(jì)出的車輛一般需要經(jīng)過樣車試制去檢驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果。嚴(yán)重依賴物理樣機(jī)使得設(shè)計(jì)周期延長(zhǎng)，新產(chǎn)品開發(fā)成功的可能性也很大程度取決于設(shè)計(jì)師個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平。

　　用戶運(yùn)用歐特克數(shù)字化樣機(jī)解決方案創(chuàng)建三維數(shù)字化模型，通過模擬、分析和可視化，在生產(chǎn)前檢驗(yàn)產(chǎn)品性能，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而提高設(shè)計(jì)效率，有效控制成本，加速產(chǎn)品創(chuàng)新與上市。借助數(shù)字化樣機(jī)，中集車輛的工程師通過對(duì)處在試制和驗(yàn)證階段的專用車的數(shù)字化模型進(jìn)行有限元測(cè)算，利用計(jì)算功能模擬車輛在各種實(shí)際工況下的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)，可以有效避免樣車試制階段中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度失效，從而大大縮短了新產(chǎn)品的驗(yàn)證時(shí)間，達(dá)到科學(xué)決策的目的，為新產(chǎn)品的面世提供了保證。

　　圖 專用車輛車輪裝配體模型

　　“在采用歐特克三維設(shè)計(jì)平臺(tái)之后，直觀的模型提升了設(shè)計(jì)表達(dá)能力，改善了設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高了設(shè)計(jì)效率。Inventor可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)到零部件的干涉情況，圖紙的準(zhǔn)確性和科學(xué)性在設(shè)計(jì)階段得到了保證。通過重量計(jì)算功能，工程師在設(shè)計(jì)階段就能完全明確掌握車輛的重量、質(zhì)心等技術(shù)關(guān)注的重要參數(shù)，為新產(chǎn)品的成功開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)，” 中集車輛研發(fā)中心工程師劉政道介紹說。

　　并行協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境

　　通過Autodesk Inventor自帶的Vault工作組圖檔管理軟件，中集車輛項(xiàng)目組內(nèi)部不需要任何復(fù)雜的實(shí)施過程，馬上就可以方便地共享、交流設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)組內(nèi)設(shè)計(jì)的協(xié)同和項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)重用，在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，保證了項(xiàng)目產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性。

　　“原先我們的協(xié)同只是在服務(wù)器上建一個(gè)共享文件夾。一個(gè)項(xiàng)目還好，如果是多個(gè)項(xiàng)目，涉及到數(shù)據(jù)的通用性和版本的問題，生產(chǎn)就會(huì)亂套，”劉政道的一番話，貌似玩笑，卻一點(diǎn)兒也不輕松。

　　在歐特克公司技術(shù)支持工程師的協(xié)助下，中集車輛南非項(xiàng)目組部署了Autodesk Vault進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)備份和統(tǒng)一管理。首先，南非項(xiàng)目組的相關(guān)負(fù)責(zé)人根據(jù)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和圖檔傳遞流程，確定設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的控制權(quán)限，并在Vault中進(jìn)行分組，設(shè)置相應(yīng)的Vault項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。同時(shí)，針對(duì)各部門的實(shí)際使用情況，由歐特克公司技術(shù)支持工程師進(jìn)行Vault應(yīng)用培訓(xùn)。流程控制確定后，南非車輛項(xiàng)目開始?xì)w檔Vault，并給予相應(yīng)技術(shù)人員控制權(quán)限，并行在Vault中進(jìn)行各項(xiàng)目的協(xié)同設(shè)計(jì)、傳遞與備份工作。

　　目前，南非車輛項(xiàng)目已經(jīng)在Autodesk Vault數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的一致性與版本管控，并保存了完整的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖。按功能結(jié)構(gòu)分類，查找調(diào)用起來很便利，完全杜絕了原先圖紙保存混亂、不易查找以及人為因素導(dǎo)致的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)損壞甚至流失的情況。“現(xiàn)在所有的設(shè)計(jì)工作都能在網(wǎng)上交流，每項(xiàng)工作都留有記錄，不僅考評(píng)有據(jù)可依，也有效地調(diào)動(dòng)了員工的積極性，大幅提高設(shè)計(jì)管理水平。通過部署Autodesk Vault，中集車輛集團(tuán)以最低的成本投入解決了設(shè)計(jì)軟件更新與圖檔管理的需求，” 劉政道侃侃而談。

　　及時(shí)響應(yīng)的服務(wù)支持

　　歐特克公司的技術(shù)支持工程師與授權(quán)經(jīng)銷商深圳華欽對(duì)中集車輛研發(fā)中心在項(xiàng)目開始初期進(jìn)行了Inventor基礎(chǔ)應(yīng)用模塊培訓(xùn)，主要講敘Inventor的操作界面、參數(shù)化設(shè)計(jì)、草圖繪制、二維實(shí)例、實(shí)體建模編輯、曲面建模、裝配圖及工程圖等。基礎(chǔ)培訓(xùn)結(jié)束之后，參與人員普遍認(rèn)為Inventor在二維與三維數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性、二維出圖以及表達(dá)視圖動(dòng)畫方面方便靈活，能夠在后續(xù)設(shè)計(jì)工作中帶來很大幫助。

　　除了培訓(xùn)，“有求必應(yīng)”也幾乎成為歐特克工程師的代名詞。

　　“當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中遇到問題，總是能夠在第一時(shí)間得到歐特克的電話答復(fù);如果不能解決，第二天一定會(huì)有歐特克的工程師來到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行支持，”說道歐特克的技術(shù)服務(wù)，劉政道贊不絕口。

　　不管是貼合客戶應(yīng)用要求的軟件功能，還是認(rèn)真負(fù)責(zé)的售后服務(wù)，中集車輛研發(fā)中心充分體會(huì)到了歐特克公司以客戶需求為中心的核心理念。而歐特克公司也將繼續(xù)與中集車輛研發(fā)中心攜手合作，幫助中集車輛提高設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)管理水平，憑借三維數(shù)字化設(shè)計(jì)激發(fā)出的創(chuàng)新潛力，登上車輛研發(fā)制高點(diǎn)!