建模即设计,设计即管理:华天软件执行总裁李建勋深度洞察CrownCAD价值,提出设计工艺制造一体化新模式
2024-11-05
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10月28日,在皇冠CAD(CrownCAD)2025新品发布会上,华天软件执行总裁李建勋博士发表了题为《建模即设计,设计即管理》的主题演讲,深度挖掘CrownCAD价值,遵循基于模型、单一数据源、数字连续、数据驱动的平台建设原则,用三维数字化设计工艺制造一体化新模式,破局当下数字化转型的难题和困境。
我们希望通过洞察客户的需求和技术发展趋势,不断挖掘CrownCAD的价值,赋予数字化转型更多、更高、更好的工程应用内涵和价值。
依托CrownCAD强大的内核和引擎,结合华天软件近30年的PLM业务理解和经验,我们提出“建模即设计,设计即管理”的一体化工作模式,让企业的相关角色专注于三维建模和产品设计,将数据管理工作融合在设计过程中,让管理动作隐形化、自然化、就像自由呼吸空气一样,无形中做到三维数据的管理和应用,开启三维数字化设计工艺制造一体化新模式。
以MBD为核心的数字底座支撑设计工艺制造一体化
以CrownCAD的MBD建模引擎为核心,构建了一体化的数字底座3DPLAZA,实现在产品设计、工艺设计、生产制造过程中三统一:
统一的三维数据模型管理和数据应用,在CAX应用过程中,统一的管理BOM,几何模型、仿真模型、特性等数据以及数据之间的关系和演变过程,保证数据同源和数据的一致性。
统一的业务流程管理和操作界面,无需在多个工具之间来回切换。
统一的知识管理体系和智能学习平台,让数据的智能应用渗透在业务操作的各个环节,让智能体验无处不在。
建模即设计,设计即管理
问题与困局
有个问题一直困扰着产品设计师:为什么产品设计时构建了BOM,在CAD建模装配时,要重新在CAD中构建一次CADBOM,然后在采购和生产时,又要重新构建一次EBOM?
思考与洞察
那我们就想:有没有一款CAD软件?它能够把CAD建模过程中的CADBOM和产品定义中的EBOM有机地结合起来呢?这样,可以为工程师减少BOM数据管理的同步工作量,降低数据同步中的出错率和版本不一致的情况。
解决方案
我们提供3DPLAZA平台:它既能做产品定义和设计,又能做三维建模装配,它在产品BOM设计和建模装配的过程中,能利用同一套BOM数据和几何建模数据。
设计即建模,建模即设计:设计与建模数据同源,“一建全建,一改全改”。
3D结构树搭建:三维结构导航器,自顶向下、协同设计,提高效率。
多版本模型在线管理:专注建模设计,数据管理融入过程,自然隐形。
3D协同评审,即看即改
问题与困局
设计师完成设计建模后,需要让设计主管审建模的结果,也需要让其他专业或者其他分子系统的设计师审核接口。
传统的评审流程是这样的,发起评审流程,上传模型文件,设计主管从流程中下载模型,用本机打开模型进行查看;在流程中用轻量化模型进行圈阅,然后把圈阅文件通过流程反馈给设计师;设计师边查看圈阅文件,边打开上一版模型进行修改,然后再上传进行评审,如此反复直到审核通过。
模型文件上传下载检入检出打开加载等过程耗费大量的时间,真正用在模型审批和修改的时间其实不多。
思考与洞察
我们就在想,有没有一款软件,可以做到不用上传下载,直接可以在流程中进行评审圈阅,不需要一边看圈阅文件,一边在CAD中改模型。
解决方案
3DPLAZA平台可以做到:基于模型进行协同评审。设计师在三维设计环境中,直接查看评审意见,并立马修改模型。3D模型的评审和修改自动流转起来。
基于模型的在线评审:模型免上传下载,流程中在线评审模型;
基于模型的在线会议审查:多人在线协同评审,直接基于模型圈阅批注;
意见同步,即时模型修改:批注意见同步流转,根据评审结果在线修改模型;
设计仿真一体化
问题与困局
产品建模完后,有一些关键重要部位需要进行仿真,比如要做一些强度仿真,确保承压能力是足够的。
解决方案
3DPLAZA提供设计仿真一体化平台,可以直接在平台中选中需要仿真的零部件,通过平台中的模型简化、网格划分和仿真计算能力,对零部件仿真计算并出仿真报告,当设计模型发生变化时,可以快速将变化后的模型推到仿真环境中,确保设计模型与仿真模型保持关联同步。
基于模型的仿真设计:承接设计模型,在线模型简化、网格划分、仿真计算;
在线查看仿真结果:直接在线查看仿真动画结果,及时调整设计模型;
仿真模型与设计模型关联同步:设计模型发生变化,快速将变化后的模型推送到仿真环境中。
基于模型的装配工艺和零件工艺设计
问题与困局
产品模型设计出来后,其最大的经济价值是应该用于生产制造。然而,现在的设计模型并没有真正地传递到生产制造端,而是转成二维工程图或者对三维模型进行截图示意,可视化表达工艺方法。
设计、工艺、制造等环节是割裂的、脱节的。当设计模型发生变更时,工艺中的二维工程图或者图片无法关联变更,这样就导致下发到制造端的工艺卡也没有变更,最终造成制造的产品跟设计的产品不一致,造成非常大的经济损失。
思考与洞察
我们希望有一个平台,能让设计模型的变更直接反映到工艺当中,进而直接反映到制造端。所以,我们针对装配和零件两个场景分别提出:基于模型的装配工艺设计和零件工艺设计。
解决方案:基于模型的装配工艺设计
在装配工艺设计过程中,直接引用设计模型进行PBOM的构建和每道工序的装入件分配,根据装入件列表自动生成中间状态的工序模型,在工序模型中标注装配要点和要求,基于工序模型构建装配工艺动画,以最直观的形式表达装配过程、装配路径和装配要求,指导工人进行装配,大幅减少理解上的偏差。
基于模型的工序装入件分配:模型与BOM关联,消耗式分配模型,同步生成装入件列表。
基于模型的装配要求定义:直接在工序模型中标注装配要点和要求。
基于模型的工艺仿真验证:基于工序模型构建装配工艺动画,可视化指导工人装配。
解决方案:基于模型的零件工艺设计
在零件工艺设计过程中,直接引用零件的设计模型进行加工特征的识别,基于加工特征的属性自动推理特征加工方案,基于加工特征的加工方案构建零件工艺,根据零件的加工工艺顺序和加工参数要求构建中间状态的工序模型并进行PMI标准以表达加工工艺要求,进而将毛坯模型和工序模型以及加工同步给CAM系统,生成加工仿真动画、刀轨文件以及NC代码
基于模型的自动特征识别与加工方案推理:引用零件模型识别加工特征,基于特征属性推理加工方案。
在线构建工序模型:根据零件的加工顺序和加工参数,构建工序模型,PMI标注表达加工要求。
基于工艺模型的加工仿真验证:毛坯与工序模型同步 CAM 系统,生成仿真动画、刀轨、NC代码。
基于模型的一体化变更
思考与洞察
前面重点介绍了基于模型的工艺设计的由来是发挥模型的最大价值,同时重点解决设计变更所带来的上下游数据不一致问题。
解决方案
3DPLAZA平台提供一个支持基于模型的一体化变更环境。从设计变更申请开始,到设计变更影响性分析,到设计变更执行,到变更设计模型,到工艺模型变更,到作业指导书变更,实现全过程一体化,保证模型的同源、连续和一致性。
基于模型的影响分析:基于模型的几何特征、关联属性、装配约束关系等的更改,全面检索影响性分析。
基于模型的一体化更改:模型更改、BOM更改、工艺模型更改、作业指导书更改,一体化执行。
基于模型比对输出报告:在线进行变更前后差异比较,输出变更通知单。
标注即特性,质检实测一体化
思考与洞察
特性管理,是产品全生命周期管理中非常重要的一条主线。
从产品需求特性开始,到设计特性,到工艺特性,到制造特性,通过对特性的分析和相互支撑,逐步让生产的产品满足客户需求。
基于模型的定义(MBD),很重要的一个环节是对特性进行定义。
这些特性可以通过标注,也就是PMI的形式表达出来,我们要保证模型中的标注与特性管理同源一致。
解决方案
3DPLAZA平台提供了PMI自动提取与解析,基于PMI定义检测方法,根据实测数据构建一物一实测模型,为后续基于模型的选配和质量追溯提供数据基础。
三维模型PMI自动解析:自动提取模型PMI,保证与特性管理同源一致。
基于模型的工艺质量一体化:一序一检,基于PMI定义检测方法。
一物一实测模型:引导式测量,回写实测数据并判断合格性,将数据返写模型实现一物一模型管理模式。
三维工厂布局设计为数字孪生提供几何模型
思考与洞察
在生产制造过程中,越来越多的企业在提数字孪生工厂,虽然现在有些企业建立了MES系统,视频监控系统,但领导层依然不能很好地全局直观地定位到质量问题的工位、物流线路和设备的问题等。
需要有非常直观的三维环境来快速定位,并根据定位调取相关的数据和视频。很多企业还有生产线柔性调整的需求,希望看到新的布局图和三维工程模型。
解决方案
我们提供工厂的二维布局设计和三维产线快速实例化,为数字孪生工厂提供几何模型和实时数据显示的接口,特别是针对超大规模的工厂设计,CrownCAD能很好地进行高性能支撑。
工厂大模型在线搭建:在线布局工厂结构,三维产线快速实例化。
基于工厂模型的生产数据展示:工厂布局大模型在线展示,远程呈现产线工位状态。
面向制造的工艺设计:及时定位现场问题,优化工艺,提升质量。
我们始终结合用户场景,给用户提供最直接的用户体验!希望大家能多多用我们的产品,给我们多多提宝贵的意见和需求,让我们的产品能快速完善和提升,给大家提供更好的产品体验和服务。
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