基于三維非標(biāo)機(jī)械智能設(shè)計(jì)的應(yīng)用

李乾峰 魏干

南京旭宸皓峰信息科技有限公司 江蘇南京 210019

1 系列化產(chǎn)品管理

圖1 產(chǎn)品模型樹(shù)預(yù)覽

圖2 產(chǎn)品詳細(xì)信息展示

根據(jù)公司的產(chǎn)品特點(diǎn)多產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)，并建立樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。為了軟件使用的方便，樹(shù)狀結(jié)構(gòu)不宜超過(guò)四級(jí)。通過(guò)對(duì)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)二次開(kāi)發(fā)，如Solidworks、Inventor、Creo等，把公司產(chǎn)品通過(guò)產(chǎn)品的樹(shù)狀接口加載到三維設(shè)計(jì)工具的菜單的產(chǎn)品模型樹(shù)中，選擇對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品類(lèi)別將該類(lèi)別下所有的產(chǎn)品通過(guò)縮略圖片的方式展示出來(lái)，選中某個(gè)產(chǎn)品將通過(guò)大圖片的形式進(jìn)行展示。用戶雙擊對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的圖片，能夠展示該產(chǎn)品的輕量模型，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、拖拉的查看相關(guān)操作，該操作不需要打開(kāi)真實(shí)的產(chǎn)品模型，節(jié)約對(duì)電腦資源的消耗。可以極大方便用戶進(jìn)行查閱。如果需要對(duì)某個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行選型或詳細(xì)設(shè)計(jì)，可打開(kāi)該產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)界面。

2 非標(biāo)產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)

對(duì)于非標(biāo)機(jī)械零配件公司大部分的非標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是在公司現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)系列化的產(chǎn)品上面的改型設(shè)計(jì)。對(duì)于改型設(shè)計(jì)，用戶在選擇最近的系列號(hào)產(chǎn)品，并加載相關(guān)參數(shù)或材料到界面。由于已經(jīng)對(duì)每個(gè)產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行對(duì)應(yīng)的配置文件，如圖3所示，用戶只需在界面修改尺寸參數(shù)和材料信息，可完成對(duì)該產(chǎn)品的改型非標(biāo)設(shè)計(jì)。相關(guān)的功能點(diǎn)如下：

功能點(diǎn)1、對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品有多個(gè)產(chǎn)品形式，用戶從該產(chǎn)品的形式的下拉中選擇對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品型式，系統(tǒng)把該產(chǎn)品的產(chǎn)品型號(hào)羅列到產(chǎn)品型號(hào)的下拉框中。用戶選擇對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品型號(hào)。如果已有產(chǎn)品型號(hào)不能滿足客戶的需求，可選擇非標(biāo)定制設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行客制化設(shè)計(jì)。

功能點(diǎn)2、用戶選擇對(duì)應(yīng)系列化，系統(tǒng)自動(dòng)加載該產(chǎn)品是所有尺寸信息，并顯示在表格中，尺寸的描述和代號(hào)由用戶自定義的配置文件自動(dòng)生成。尺寸的描述有利于用戶更好理解尺寸的含義。

圖3 產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)界面

功能點(diǎn)3、將產(chǎn)品的詳細(xì)尺寸示意圖展示在該區(qū)域，結(jié)合產(chǎn)品詳細(xì)尺寸，能夠幫助更好進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

功能點(diǎn)4、為了更形象的表達(dá)產(chǎn)品，該區(qū)域從不同視角展示產(chǎn)品的三維模型或者實(shí)際產(chǎn)品圖片

功能點(diǎn)5、根據(jù)不同產(chǎn)品的特點(diǎn)，把客戶可能需要進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)的尺寸羅列在表格中。如果用戶沒(méi)有選擇非標(biāo)定制設(shè)計(jì)，該區(qū)域不顯示。

功能點(diǎn)6、用戶選擇了相關(guān)產(chǎn)品型號(hào)或者對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行非標(biāo)定制設(shè)計(jì)，三維平臺(tái)會(huì)自動(dòng)更新模型和工程圖。用戶可把三維模型和工程圖直接導(dǎo)出到本地。根據(jù)需要和授權(quán)，用戶也可以把模型的所有文件導(dǎo)入到本地，包括三維模型、工程圖、數(shù)據(jù)表、配置文件等[1]。

3 配置文件自動(dòng)生成工具

圖4 配置文件自動(dòng)生成工具界面

為了方便工程師快速生成快速設(shè)計(jì)的配置文件，開(kāi)發(fā)配置文件自動(dòng)生成工具，可以快速生成對(duì)應(yīng)的配置文件。

功能點(diǎn)1、選擇對(duì)應(yīng)的文件，一個(gè)完整的配置文件應(yīng)包括產(chǎn)品系列對(duì)應(yīng)的Excel表格、三維模型、工程圖、示意圖、三維圖片。

功能點(diǎn)2、把產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的Excel表格信息數(shù)據(jù)加載到窗口，方便用戶來(lái)檢查信息是否正確。

功能點(diǎn)3、加載示意圖到窗口，以便檢查。

功能點(diǎn)4、加載三維示意圖到窗口，以便檢查。

功能點(diǎn)5、通過(guò)三維模型的縮略圖的方式顯示三維模型和工程圖，以便檢查。

功能點(diǎn)6、填寫(xiě)文件名稱，點(diǎn)擊生成配置文件自動(dòng)生成所需的配置文件，配置文件的核心是建立三維模型的相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)及界面的連接[2]。

4 設(shè)計(jì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)檢入

為了對(duì)歷史設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行有效管理，對(duì)于新設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有需要進(jìn)行入庫(kù)處理，并申請(qǐng)一個(gè)新的產(chǎn)品物料編碼。

圖5 產(chǎn)品檢入系統(tǒng)界面

功能點(diǎn)1、填寫(xiě)產(chǎn)品相關(guān)屬性信息，包括產(chǎn)品分類(lèi)代碼，也可從產(chǎn)品樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中選擇對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品分類(lèi)。

功能點(diǎn)2、產(chǎn)品分類(lèi)信息，方便用戶直接從產(chǎn)品樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中選擇對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品分類(lèi)

功能點(diǎn)3、選擇產(chǎn)品的三維模型及工程圖等模型文件，如果是當(dāng)前模型則會(huì)對(duì)當(dāng)前的產(chǎn)品進(jìn)行檢入，并把對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品的縮略圖顯示出來(lái)。

功能點(diǎn)4、從產(chǎn)品的模型文件中，模型相關(guān)的尺寸、屬性信息讀取出來(lái)，以方便檢查存儲(chǔ)。

后臺(tái)管理員可以對(duì)申請(qǐng)需要檢入的系統(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行審查，確定是否需要將該產(chǎn)品檢入系統(tǒng)。如果通過(guò)了該申請(qǐng)，將為該產(chǎn)品賦予一個(gè)產(chǎn)品編碼，并把產(chǎn)品相關(guān)的三維模型、工程圖等相關(guān)存入到服務(wù)器中，以便對(duì)歷史設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。

5 智能制造支持

為了加快企業(yè)智能制造對(duì)接，實(shí)現(xiàn)從銷(xiāo)售到設(shè)計(jì)到制造的智能化，在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)能夠自動(dòng)完成產(chǎn)品的制造工藝卡片和機(jī)床NC代碼的自動(dòng)輸出。需要公司相關(guān)技術(shù)人員對(duì)公司的產(chǎn)品進(jìn)行梳理，明確不同產(chǎn)品的加工工序模板，明確不同產(chǎn)品的機(jī)床NC代碼模板。明確加工相關(guān)的參數(shù)和產(chǎn)品尺寸參數(shù)、材料以及其他相關(guān)屬性之間的關(guān)系。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助工藝，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工藝卡片和機(jī)床NC代碼的自動(dòng)化[3]。

6 實(shí)施效果

軟件的實(shí)施將從以下幾個(gè)方面幫助用戶進(jìn)行提升：

工作效率提升：軟件的合理使用，改變?cè)械氖止さ墓ぷ髂Ｐ?，無(wú)論是非標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還是歷史產(chǎn)品數(shù)據(jù)查詢與管理效率上面都有很大的提升，大幅度降低了勞動(dòng)成本。

數(shù)據(jù)冗余降低：通過(guò)用戶選型和歷史數(shù)據(jù)的檢索功能的實(shí)現(xiàn)，可以大幅度降低非標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。對(duì)于非標(biāo)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可逐步轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)系列化產(chǎn)品。對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整理可有效摒除冗余的歷史產(chǎn)品數(shù)據(jù)，提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理效率。

產(chǎn)品質(zhì)量提高：通過(guò)軟件的使用，建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)引導(dǎo)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化的設(shè)計(jì)，穩(wěn)定設(shè)計(jì)質(zhì)量。避免人為因素對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響。

綜合競(jìng)爭(zhēng)力提升：軟件的使用可提高設(shè)計(jì)和管理效率，縮短了設(shè)計(jì)和選型階段的周期，能夠更快速響應(yīng)客戶的需求。一方面可降低公司的生產(chǎn)成本，另一方面也提高客戶對(duì)公司的信譽(yù)。同時(shí)，三維可視化展示提高客戶的體驗(yàn)和認(rèn)可度，對(duì)發(fā)掘潛在用戶有很大的幫助。