本文介紹了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的行為建模技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。

　　行為建模技術(shù)是這樣一種技術(shù)：它在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，綜合考慮產(chǎn)品所要求的功能行為、設(shè)計(jì)背景和幾何圖形。它采用知識(shí)捕捉和迭代求解的智能化方法，使工程師可以面對(duì)不斷變化的要求，追求高度創(chuàng)新的、能滿足行為和完善性要求的設(shè)計(jì)。

　　行為建模技術(shù)的強(qiáng)大功能體現(xiàn)在三個(gè)方面：智能模型、目標(biāo)驅(qū)動(dòng)式設(shè)計(jì)工具和一個(gè)開(kāi)放式可擴(kuò)展環(huán)境。

　　1.智能模型 能捕捉設(shè)計(jì)和過(guò)程信息以及定義一件產(chǎn)品所需要的各種工程規(guī)范。它是一些智能設(shè)計(jì)，提供了一組遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)核心幾何特征范圍的自適應(yīng)過(guò)程特征。這些特征有兩個(gè)不同的類型，一個(gè)是應(yīng)用特征，它封裝了產(chǎn)品和過(guò)程信息;另一個(gè)是行為特征，它包括工程和功能規(guī)范。自適應(yīng)過(guò)程特征提供了大量信息，進(jìn)一步詳細(xì)確定了設(shè)計(jì)意圖和性能，是產(chǎn)品模型的一個(gè)完整部分，它們使得智能模型具有高度靈活性，從而對(duì)環(huán)境的變化反應(yīng)迅速。

　　2.目標(biāo)驅(qū)動(dòng)式設(shè)計(jì) 能優(yōu)化每件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，以滿足使用自適應(yīng)過(guò)程特征從智能模型中捕捉的多個(gè)目標(biāo)和不斷變化的市場(chǎng)需求。同時(shí)，它還能解決相互沖突的目標(biāo)問(wèn)題，采用傳統(tǒng)方法不可能完成這一工作。由于規(guī)范是智能模型特征中固有的，所以模型一旦被修改，工程師就能快速和簡(jiǎn)單地重新生成和重新校驗(yàn)是否符合規(guī)范，也即用規(guī)范來(lái)實(shí)際地驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。由于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)式設(shè)計(jì)能自動(dòng)滿足工程規(guī)范，所以工程師能集中精力設(shè)計(jì)更高性能、更多功能的產(chǎn)品。在保證解決方案能滿足基本設(shè)計(jì)目標(biāo)的前提下，工程師能夠自由發(fā)揮創(chuàng)造力和技能，改進(jìn)設(shè)計(jì)。

　　3.開(kāi)放式可擴(kuò)展環(huán)境 一種開(kāi)放式可擴(kuò)展環(huán)境是行為建模技術(shù)的第三大支柱，它提供無(wú)縫工程設(shè)計(jì)工程，能保證產(chǎn)品不會(huì)丟失設(shè)計(jì)意圖。它避免了繁瑣。為了盡可能發(fā)揮行為建模方法的優(yōu)勢(shì)，在允許工程師充分利用企業(yè)現(xiàn)有外部系統(tǒng)、應(yīng)用程序、信息和過(guò)程的地方，要部署這項(xiàng)技術(shù)。這些外部資源對(duì)滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的過(guò)程很有幫助，并能返回結(jié)果，這樣他們就能成為最終設(shè)計(jì)的一部分。一個(gè)開(kāi)放式可擴(kuò)展環(huán)境通過(guò)在整個(gè)獨(dú)特的工程中提供連貫性，從而增強(qiáng)設(shè)計(jì)的靈活性，并能生成更可靠的設(shè)計(jì)。

　　行為建模技術(shù)是設(shè)計(jì)軟件變化發(fā)展的一個(gè)新階段

　　通過(guò)給模型增加行為智能，軟件可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間

　　在過(guò)去的二十年間，設(shè)計(jì)工程師從他們所依賴的工具的巨大改進(jìn)中受益匪淺。二十世紀(jì)八十年代，出現(xiàn)了2D CAD系統(tǒng)，并很快被人們接受。隨后，又出現(xiàn)了3D CAD線框系統(tǒng)，基本上取代了2D CAD系統(tǒng)，再后來(lái)，實(shí)體建模又基本上取代了3D CAD線框系統(tǒng)。

　　雖然，勿庸置疑，在機(jī)械設(shè)計(jì)中這些產(chǎn)品都非常先進(jìn)，但是它們并沒(méi)有對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的本質(zhì)做過(guò)任何改進(jìn)。無(wú)論設(shè)計(jì)是在繪圖桌上，還是在計(jì)算機(jī)顯示屏上實(shí)現(xiàn)的，其過(guò)程本質(zhì)上都是把工程師的想法描繪出來(lái)。

　　但時(shí)至今曰，制造商還是設(shè)法通過(guò)首先把與其它產(chǎn)品不同的創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)，來(lái)?yè)魯∑涓?jìng)爭(zhēng)對(duì)手，這樣他們對(duì)設(shè)計(jì)人員的需求就會(huì)不斷提高。另外，客戶要求廠家能夠?qū)ｉT針對(duì)其獨(dú)特需求，來(lái)定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)，因此要求設(shè)計(jì)具有很大的靈活性，并且能夠接受多次修改。顯而易見(jiàn)，設(shè)計(jì)師需要一些可以把他們的設(shè)計(jì)水平提高到一個(gè)新的層次的工具，從而改進(jìn)過(guò)程本身。

　　PTC自二十世紀(jì)九十年代起就一直是機(jī)械設(shè)計(jì)和工程方面的佼佼者，它發(fā)明了Pro/ENGINEER套件中的行為建模這一突破性技術(shù)。行為建模技術(shù)不僅僅是表達(dá)工程師設(shè)計(jì)概念的繪圖板，而且還能讓系統(tǒng)根據(jù)從設(shè)計(jì)師和工程師那里收集的信息以及他們?yōu)樘厥庠O(shè)計(jì)所確定的目標(biāo)，來(lái)自動(dòng)建立設(shè)計(jì)。

　　因?yàn)榭梢愿鶕?jù)所有基本行為數(shù)據(jù)來(lái)確定模型，所以工程師可以從完成理想性能設(shè)計(jì)所必需的、重復(fù)的、時(shí)間密集型工作中解脫出來(lái)。這樣，他們就能夠把更多的注意力集中在難題上，從而更好地發(fā)揮他們的創(chuàng)造才能。

　　例如，Loral空間系統(tǒng)公司最近必須確定：當(dāng)儀表板延伸時(shí)，新的人造衛(wèi)星的重心到推力矢量的距離是如何變化的。距離的變化可以確定推力大小的變化規(guī)律。以前，要花四周的時(shí)間來(lái)確定問(wèn)題，花80多個(gè)小時(shí)的時(shí)間來(lái)解決問(wèn)題。Loral公司推進(jìn)器集團(tuán)經(jīng)理Scott Hersberg說(shuō)。但是，使用行為建模技術(shù)，Loral公司只用30分鐘就可以確立問(wèn)題，僅僅5分鐘就可以計(jì)算出結(jié)果。

　　同樣，Nismo - 曰產(chǎn)汽車的機(jī)械臂 - 希望能不違反最小彎管半徑的限制，就可以制造出三個(gè)長(zhǎng)度相等的單獨(dú)的管道。它的設(shè)計(jì)工程師使用行為建模技術(shù)的優(yōu)化功能，來(lái)尋找滿足這一需求的幾何體。以前，工程師要花一整天時(shí)間才能手工把幾何體弄彎，并要辛辛苦苦地分析結(jié)果。現(xiàn)在，通過(guò)使用行為建模技術(shù)，來(lái)自動(dòng)解決這一問(wèn)題，Nismo只需6分鐘就可以得到答案。

　　因?yàn)閼?yīng)用軟件可以獲取與解決這一特殊問(wèn)題相關(guān)的信息，所以這些特殊問(wèn)題的解決，反過(guò)來(lái)會(huì)使行為建模技術(shù)發(fā)揮更大的作用。其它設(shè)計(jì)人員以后在解決這些問(wèn)題時(shí)可以利用這些知識(shí)。

　　這些實(shí)例結(jié)果，可以使您很容易地明白，行為建模技術(shù)為什么最近獲得了圖形世界創(chuàng)新獎(jiǎng)、為什么獲得了專利、以及為什么被命名為工業(yè)周刊年度科技(IndustryWeeks Technology of the Year)。

　　行為建模包括:

　　定義行為特征。這些特征可以用于推動(dòng)設(shè)計(jì)本身的進(jìn)展。例如，捕獲想得到的重量或體積的行為特征，可以用于設(shè)計(jì)剪草機(jī)油箱的大小。或者，可以在一個(gè)用于設(shè)計(jì)表面曲率的行為特征中，測(cè)量和獲取表面的反射角。另外，也可以對(duì)能夠方便地獲取這些復(fù)雜或定制的尺寸的行為特征進(jìn)行分組，并將它們保存在庫(kù)中，以供設(shè)計(jì)小組成員再用或訪問(wèn)。

　　評(píng)估模型的可行性、靈敏性或優(yōu)化程度，并理解更改設(shè)計(jì)目標(biāo)所帶來(lái)的效果。行為建模技術(shù)能讓工程師通過(guò)設(shè)計(jì)研究來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)的行為，設(shè)計(jì)研究可以提供對(duì)更改如何影響模型的深入了解。另外，它還可以確定想要進(jìn)行的更改是否可行。通過(guò)實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)更新和易讀的圖形結(jié)果. 其中包括圖表和彩色框圖. 可以傳遞這一數(shù)據(jù)。另外，工程師還可以研究通過(guò)交互式拖曳和用戶定義的運(yùn)動(dòng)來(lái)制作部件動(dòng)畫(huà)的動(dòng)態(tài)效果。而且，獲取離散測(cè)量的行為特征可以用于優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣建立的設(shè)計(jì)更多地考慮了環(huán)境因素。

　　設(shè)計(jì)研究。設(shè)計(jì)模型一旦建立，行為建模技術(shù)就根據(jù)那些模型的特定目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)改進(jìn)設(shè)計(jì)。換句話說(shuō)，行為建模技術(shù)可以自動(dòng)完成工程師不得不用手工進(jìn)行的所有的設(shè)計(jì)反復(fù)。例如，為了獲得最佳的引擎性能，工程師可以把入口管道的恒定流量指定為一個(gè)目標(biāo)，行為建模技術(shù)將根據(jù)這一目標(biāo)，自動(dòng)建立一組研究設(shè)計(jì)空間的設(shè)計(jì)。

　　顯而易見(jiàn)，對(duì)設(shè)計(jì)工程師的要求將來(lái)只會(huì)不斷提高。為了處于領(lǐng)先地位，他們需要不斷改進(jìn)的先進(jìn)工具。行為建模技術(shù)是PTC致力于這些功能改進(jìn)的一個(gè)卓越范例。