探析協同設計在工程機械設計中的應用

李 濤

（成都理工大學核技術與自動化工程學院，四川成都，610059）

探析協同設計在工程機械設計中的應用

李 濤

（成都理工大學核技術與自動化工程學院，四川成都，610059）

目前在設計方面更新技術的重要工具就是協同設計，協同設計是在統一的平臺進行，其能夠使得行業間的溝通得到加強。在工程機械設計中應用協同設計，能夠使得設計的質量以及效率都得到顯著的提升。本文圍繞著協同設計在工程機械設計中的應用這一主題展開了討論，首先介紹了我國工程機械設計的現狀，隨后提出了工程機械設計的CSCD體系。

協同設計；工程機械設計；應用

1 我國工程機械設計的現狀

傳統的工程機械設計，對經驗總結十分重視，在設計中應用經驗公式、數學圖表、理論等方法。我國工程機械發展時間較晚，與國外相比差異還很大，其以設計引進技術等為依據進行前期發展，設計人員主要負責改進工藝編排以及轉化圖紙等，沒有做到深入的分析整機的深層設計機理。相較于國外，我國工程設計人員沒有多元化的專業知識，并且其產品原理和設計思想等都在模仿國外。工程機械這一行業的特點，使得其遠遠落后于其他產業的技術發展和應用，因此在缺乏改進和創新的前提下，是無法對工程機械制造業進行振興的，要想發展首先要做的就是對技術、知識進行創新。目前已經有許多工程機械企業開始行動，對更加先進的設計模式進行尋找。

在計算機技術等的發展過程中，工程機械設計中應用了很多先進的建模方法、設計方式以及設計思想，進而逐漸將工程的協同設計實現。在部分企業中已經開始應用CSCW、CIMS系統等信息化工程。設計師開始對計算機輔助設計軟件進行應用。在不斷的發展中，目前設計師們通常都用SolidWorks、AutoCAD等三維設計等建模工具。三維設計能夠更加形象直觀的展示產品設計，預先演示產品最終的動作以及形態，進而對產品的產出風險進行大幅度降低。除此之外還能夠通過計算機輔助以及建模軟件對軟件接口進行分析，進而對試驗費用和產品研發費用進行有效的降低，對開發周期進行縮短，縮短產品市場競爭力提升。

2 工程機械設計的CSCD體系

2.1工程機械CSCD體系結構的核心

在過去企業內部為開發工程機械產品的主力軍，但隨著時代的發展，許多大型企業在開發產品的過程中也要求合作商以及供應商加入其中，將一致的產品信息進行及時獲取，并對這些信息進行應用，從而將實時的協同開發展開。其中包括設計思想的交流、遠程評審的實現、運動仿真的模擬、檢查干涉、模型裝配以及產品零件的查閱等。在工程機械設計中對CSCD系統進行應用，其存在的主要問題如下。

第一，可靠安全的異地通訊，能夠將數據共享和信息交流在不同的工作平臺實現，進而將實時協同實現。第二，不同CAE軟件下的仿真分析以及不同CAD軟件的虛擬裝配和數字化建模。從目前我國工程機械設計的情況可以看出，目前主流的方式就是結合式的設計方式。第三，將核心設置為知識管理，對分析案例、修改設計的過程以及重視知識的應用進行強調，進而將專家數據庫形成，能夠對反復發生同樣的修改錯誤進行預防。第四，將核心認定為過程管理，對人機交互無縫接口以及人與人之間和諧交互進行強調。第五，協同設計可視化。現階段能夠將可視瀏覽實現的方式包括以下兩種，第一種瀏覽是建立在輕量化數據格式上，其在下載數據文件的時候不會保存到本地，而是直接轉化存在于服務器中的數據文件，從而使得瀏覽的格式變為輕量化格式，從而對瀏覽的速度以及安全性進行提升，其具有較高的技術難度。

2.2工程機械CSCD中CAD環境中的實時協同

CSCD系統在工程機械設計中，對CAD環境下的實時協同進行支持為其應用價值最高的協同設計方式。目前現代設計人員已經將三維建模軟件作為主要的應用工具。但通常情況下CAD平臺無法將同步更新和傳遞消息等設計過程中的功能提供出來，在不同的CAD環境中不同設計者無法將真正的同步實現，必須在庫中保存數據的基礎上，才能夠將其重新打開，隨后才能夠將更新實現，但是難以改變設計更改滯后的情況。在滯后的時期，會使得一些不曾想到的結果出現，無法預料到變更設計造成的影響。

將產品設計在CSCD中進行，更改的信息在CAD環境的實時協同中能夠進行及時獲取，對設計來說這些信息的十分重要，其能夠對整體設計由于滯后而失敗的情況進行避免。如果對CSCD中CAD環境下的實施協同設計進行應用，在機架設計上零件工程師進行變更，裝配工程師就能夠對其反饋進行及時的獲取，進而調整裝配，防止有錯誤出現在之后的設計中。

將實時協同在CSCD系統的CAD環境中實現，其主要是對協同感知技術進行應用，進而使得設計者對不同工作平臺無縫接口技術、網絡通訊技術以及圖形空間的集成進行共享。在交流數據模型傳輸的時候，由于三維CAD設計具有非常復雜的數據，并且由于其受到網絡帶寬以及網絡硬件的局限，應該對網絡數據流量進行減少，進而將協同實時在設計中進行。在工程機械朝著智能化和系列化的方向進行發展，大型機和小型機也在分別朝著大功率化和多功能化的方向發展。在工程機械中，目前已經在其中應用了高速無線電通信、GPS微波定位以及機載計算等信息技術，成熟機型的設計在不斷創新，結構也在不斷改進。實時協同設計在CAD的環境中，能夠將設計者關于零件結構的意見實現實時交流，進而對最優設計進行獲取，從而對整機的性能和外形兩個方面的結合進行滿足。

3 結語

本文就協同設計在工程機械設計中的應用進行了探討，首先對我國工程機械設計的現狀進行了介紹，隨后對工程機械設計的CSCD體系進行了分析，并且分析了工程機械CSCD中CAD環境中的實時協同。協同設計在工程機械設計中的應用，能夠使得工程機械設計具有更高的設計質量和效率，從而對工業發展起到促進作用。

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作者介紹

李濤（1995.01.06-），男，四川簡陽人，本科，就讀于成都理工大學機械工程專業，主要研究方向：機械設計加工應用。

Application of collaborative design in engineering machinery design

Li Tao
（College of nuclear technology and automation engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan, 610059）

at present, the important tool of updating technology in design is collaborative design, which is based on a unified platform. The application of collaborative design in the design of construction machinery can improve the quality and efficiency of design. This paper focuses on the application of collaborative design in the design of construction machinery. The paper first introduces the current situation of the design of construction machinery in our country, and then puts forward the CSCD system of engineering machinery design.

collaborative design; engineering machinery design; application