制造业3D设计实施前期的关键因素

概述

着眼于未来3D设计是机械行业的必经之路也是必备的工具同时也是提高企业核心技术的重要手段之一是基础中的基础，现在我们就应该做到未雨绸缪使我们企业位于不败之地。我认为制造业企业老总在技术提升方面特别是对3D软件的应用的投入是非常英名的。

企业的发展有三大要素，技术、质量、管理。技术的提升是发展的核心问题现在我们就应该利用最先进的设计工具来实现我们的技术提升。下面基于三维软件在制造业企业的应用情况及在Teamcenter3.1集成时的关键点谈一些自己的想法，主要有以下四个方面。

一、3D应用的基础支撑

3D软件的应用如果想在企业里全面的铺开使用得具备以下几点要素（如图1－1所示），首先得有一个专业领导小组负责各种标准的定制、设计流程的标准化定制、考核评审工作等。其次从应用的角度来讲必须要完善标准件库、企业标准件库、外购件库，这些基础工作的工作量是很大的。如果这三大库不能很好的完成将会给设计人员带来很多的重复性工作会降低工作效率。企业标准件只能组织设计员自己从零开始创建。外购件，最好是供应商能够提供3D模型，只需要外购件的外部尺寸、重心和质量即可，如果供应商不能提供只能设计员自行设计。最后从硬件的配置上来说，三维设计软件对于计算机的配置要求来说相对是比较高的，建议使用工作站级别的计算机来完成日常的设计任务，但是基于大型的装配建议还是要买大型的高配置服务器进行工作。

二、结合企业的产品怎样很好的利用3D软件进行设计工作

针对单件小批量生产的制造业企业特别是产品设计周期比较紧的情况我建议前期实施时还不易将3D设计应用于整个产品因为从二维的CAD设计到3D设计需要过渡，在这里我以Solidedge软件为例（简称SE）可以在局部的零部件上使用SE。关键是看SE在实际工作中的使用效果和工作效率。我认为做出来的3D不是用来看的而是实实在在的应用于产品设计给设计员带来的是更高的工作效率。那么现在我们根据什么来判断S E应用的是最好的呢? 我想只有靠一点来判断那就是“实事求是”。为什么要实事求是因为在现阶段产品设计的时候确实存在如果利用SE来设计整个产品会耽误设计周期的情况，但是从现在的真正的使用情况来看在产品中某些零部件如果利用SE来设计确实是有它的优势的。我们只有抱着实事求是的态度衡量一下哪些东西可以用SE来做哪些暂时不能用SE来做，做到心中有数才能更好的利用好SE。不能因为使用的不熟练而抹杀SE的优势。还有些是软件本身的问题，试问哪款软件不存在缺陷。譬如，在利用SE来自动标注件号的问题，软件中提供了自动标注的功能但是不能做到咱们理想的标注状态即不能实现顺时针标注、逆时针标注、自动找到合适的标注地方等这样就需要我们手工调整，有些同志就认为这个软件不好对此产生了厌烦情绪。但是就目前的使用情况来说存在的小问题我们都能通过其它方式来解决并且不影响设计工作肯定能提高工作效率。

就参量化设计我认为参量化设计要建立在工作的高效率和高重复利用率的基础上。对于那种出力不讨好的参量化设计我不赞成。还有我不建议现阶段盲目的着眼于‘“图大图高自动化”的参量化设计，所谓“图大图高自动化”就是做出一个大部件或者大产品的整机参量化设计，输入几个参数马上就能生成另一规格的产品，我认为这种想法是好的但是真正实现起来对于我们公司的产品是非常不现实的，因为单件小批量产品就等同于用户定制的产品，存在大量的修改很难整理出相对的关键变量的参数关系。我认为参量化设计应该结合工作实际应用到日常的设计工作中。譬如，利用参量化来设计一个法栏或者一个通盖甚至一个垫圈等，特别是在一些部件里能够局部的很快的利用参量化功能也是很好的。只有真正的将其参量化的功能应用到设计中才能体现它的价值，只有真正的深入人心得到真正的实惠人们才会认可才会拥护。我认为参量化应该是一个日积月累的过程，应该先着手于小的零件再慢慢过渡于大部件，参量化设计应该以提高工作效率为准绳。暂时不能把参量化目标放的太远应该着手于实实在在的设计工作否则急功近利得不偿失，但最终我们还是要追求最完美的参量化设计。

为了能够达到真正的应用效果，我建议在实施3D设计的前期还是应该拿出一个产品来做推广，该产品的设计周期不能太紧，施工图应该完全利用SE来出。对于其它的产品，应该结合实际实事求是的将部分零部件采用SE来设计并且出图。对于SE的全面铺开应用我认为应该有一个过渡期但过渡期不能太长，上层领导应该给以重视采取有效的措施并且要强制执行，给以奖惩制度。对于应用SE来设计的设计员给与精神和物质上的奖励。在每个设计科室中必须先组织5～10个先行者将年轻人的激情点燃，以点带面将SE的应用推向高潮。还应该定期培训分阶段总结针对出现的应用问题进行解答。专家应该必须具备使用3D的能力，我想也只有权威性的设计师带头使用3D才能起到真正的带头作用。从大的设计过程来看我们走过了图板设计、二维CAD设计而现在我们要面对的是3D设计。在每前进一步的时候对设计员来说就是一个痛苦的过程，但是我们必须要经历这个过程。现在我们就处在这个痛的阶段，没有借鉴只能摸着石头过河，在这个过程中肯定有走错的时候，但是怕走错就不能走向成功我们必须有这个决心，当然我们还是要尽量避免少走弯路。怎样能够很好的利用SE来协助设计员更好的完成设计任务在任何时候都是我们探讨的热门话题。

三、solid edge文件的管理

现在很多大型的制造行企业都有信息化平台如：PLM、ERP等等。以下讨论是基于PLM系统下的3D数据管理。很多企业因为前期没有使用3D软件进行产品设计所以这些产品数据管理系统管理的都是二维图纸数据和一些项目文件。如果现在使用3D进行产品设计那么就需要把3D数据管理起来，如果只管理二维图纸数据相对来说数据量是很小的，但是如果管理3D数据那可以说是“海量”管理了，这就要考虑是否要用两个数据库来管理的问题，一个管理二维图纸和各种项目文档，一个管理3D数据文件。如果用两个库来管理还涉及到两个库的同步问题，因为在设计的时候需要借用（重用）、改版（修订）、删除等操作如果做这些操作就要保证两个数据库的同步。我认为在Teamcenter3.1下还是基于一个数据库管理3D数据。如果是一个数据库管理还涉及到以下问题，以Solidedge软件为例以下简称SE。

1、SE文件的上传和下载的速度问题

2、服务器的海量存储问题

3、当SE上传和下载基于PDM系统任务分解同步进行时整个系统的运行速度问题

第一个问题，SE文件里的装配件文件通常都是以百兆计算，如果整合到一个产品可能达到几个G的存储量。针对比较大的SE文件上传到原有的信息管理系统时相对来说会慢同样从服务器下载到客户端时也会慢。

第二个问题，因为SE的文件很大如果铺开使用SE的话我们每天存储的SE文件会相当的多可以用海量存储来形容，这样服务器的存储介质就会在相对很短的时间内达到饱和。

第三个问题，信息管理系统系统在走流程的时候会有分解任务在分解任务的时候会做类似于上传文件的动作，如果在这个时候同时有人上传大量的SE文件那么整个信息管理系统就会很慢，会影响整个公司的PLM工作。目前这三个问题成了基于一个数据库管理SE文件的瓶颈，我的解决办法是：需要系统硬件升级达到更高级别的硬件配置和提高网速还有就是很好的管理机制和应用机制。

以上三个问题从应用的角度来讲并不影响SE的使用但是从全局来讲也是一个关键性问题。

四、solidedge文件的保密

目前解决SE文件保密的方法是进行软件加密。加密是个非常关键的问题，因为SE文件中有产品零部件的详细设计参数如果SE文件被泄漏出去那后果是不堪设想的好不夸张的说整个核心技术会毫无保留的被窃取别人拿着SE文件出图就能生产。所以想要使用SE，软件保密工作是必须先行的这是无庸置疑的。保密工作一直是技术类型企业的重点工作，看看国际上有名的技术型企业对于保密工作都是紧跟世界最新的管理模式使用最新的保密技术。保密工作说白了就是管人，我建议要制定详尽的管理条例和严厉的处罚条例，只有通过严厉的条例制度从思想上根除和打消人们泄密的念头才能做到彻底的保密。

来源：e-works

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