协同设计制造与CATIA（四）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　协同设计与协同制造早已从理论概念进入了实施阶段。回顾过去的2007年，用于协同设计与制造的软件功能也是更上一层楼，基于网络与数据库架构的协同设计与制造解决方案，在一些小制造厂商内部也已自己搭建起来，加上国内外的CAD/CAM行业软件助阵，我们似乎看到处处都有数字化运转的设计制造厂，而最具特色的就是本文将要介绍的，由CATIA驱动的3D(三维)协同设计与制造模式。　　一、耀眼的3D PLM　　在设计与制造完全“协同”起来的系统中，设计与制造部门的工程师们通常是不关心网络与数据库的架构，而只需要专心做好设计与绘图，并将设计结果或者修改调整后的参数快速传达到制造现场。例如，使用AutoCAD的工程师绘制好图形，即可在这个软件中将图样发布到Internet中，世界各地的制造者通过网络即可在第一时间获取制造参数。今天，基于PLM(Product LifecycleManagement)的协同设计与制造模式正悄然兴起，它将为制造业把人、过程和信息有效地集成在一起，并作用于遍布世界各地的相关部门，让各种相关人员遍历产品从设计概念到制造，直至报废的全生命周期，全面支持与产品相关的协同研发、制造、管理、分发和使用信息。　　确切的说，PLM是一种企业信息化的商业战略与概念，它由多种信息化元素构成：基础技术和标准(XML、协作和企业应用集成等)、信息生成工具(MCAD、ECAD和技术发布等)、核心功能(数据仓库、文档和内容管理、工作流和程序管理等)、功能性的应用(配置管理)，以及构建在其他系统上的商业解决方案，著名的标志雪铁龙集团就是PLM的成功实施者之一。　　标志雪铁龙实施的是3D PLM，其目的是要将各开发流程联合起来，对产品全生命周期进行管理，大大缩短新产品的开发与制造过程，并提高新产品的质量，降低新产品的开发与生产成本。从20世纪90年代中期开始，标志雪铁龙集团的技术管理部门就已经认识到必须重建集团的设计与生产流程，更新旧的计算机应用技术。并于1998年初在IBM-达索系统公司的3DPLM解决方案CATIA、ENOVIAvpm的基础上实施了INGENUM工程项目，建立虚拟的车辆平台，然后在此信息平台上对所有来自扩展企业的产品、工艺流程和资源等信息均做虚拟管理和集成。为达到这一目标，该集团制定了三个主要实施阶段：建立一套在整个集团进行产品协同开发的虚拟环境；将这套协同开发环境扩大到扩展企业，通过对产品、工艺流程和资源等数据的集成实现数字化工厂。为便于实施协同开发的环境，采用了核心3D建模工具来设计整辆汽车。最初，该集团用的是CADDS来设计车身，用IBM-达索系统公司的CATIA设计动力系统。但它们很快发现CATIA作为一套完整的3D建模工具更加高效。于是，它们将所有的工作从CADDS向CATIA移植，最终成为了CATIA的铁杆用户。　　二、3D数字样机大放异彩　　标志雪铁龙的成功，在世界制造业的影响是革命性的，今天我们国内已经有多家大型飞机、汽车制造厂与它们的研发机构借助于由CATIA之类的软件构造自己的数字样机，通过虚拟产品让设计与制造人员以设计并管理自己的零部件，对装配中的所有零件与自己设计的零部件进行协调，让所有的零部件定义也保持最新状态。这样，设计人员就可以在整个装配环境下设计自己的零件，从而缩短产品开发周期。此外，由于有了数字样机的可视化和仿真工作，还使综合性技术工程师可以在产品开发的早期阶段就检查出零部件的几何尺寸是否协调一致，通过3D可视技术还可检查零件之间的干涉情况。这就可以减少误差，减少对物理样机的需求，并降低研究与开发新产品的周期和成本。　　由于各种不同的零件和装配件构成不同型号的汽车，因而在虚拟产品数据库中必须有零件的配置，机械零部件和车身零件使用各种属性需要进行详细描述，这就要求CATIA自动捕捉这些属性，并按一整套规则根据多种可能的选项进行检查，生成有效的配置。又由于许多不同类型的用户都需要访问这个数据库，考虑到标志雪铁龙集团汽车的多样性，IBM-达索系统公司对协同设计环境功能做了大幅提升，让用户可以定义多种访问的视图，以满足不同用户访问不同数据的需要。而且，基于ENOVIAvpm1.5的功能，还能建立远距离联通，实现多个设计与制造现场用户访问数字样机。有了这样的基础，标志雪铁龙集团建立起了一个“虚拟平台”，使相关设计与制造人员能在集中精力完成自己任务的同时，还能与其他用户、部门共享设计结果而不受地理限制。

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