为什么要上三维数字化课件

为什么要上三维数字化

.为什么要上三维数字化汇报内容历史赋予的机遇我们现在所处的位置面临的挑战三维数字化新研发体系的建立三维数字化协调与沟通信息的控制产品数据管理项目管理©2010PTC.汇报内容历史赋予的机遇©2010PTC.1技术的飞速发展推动着设计手段的日新月异。计算机技术。图形学技术。辅助设计技术。数控加工技术。硬件技术。网络技术。CIMS技术。敏捷制造技术。数据库技术。数控测量技术。模具技术。仿真技术。通讯技术。存储技术。虚拟现实技术。。。。©2010PTCNotesPowerPointExcelNetworksHardwareSoftwareUsersMSWordExcel

MSWordMSOfficeBrowserMSBundle286386Intranet486ExtranetPentiumIncreasedStabilityRisingVolatility绘图板2维电子图板3维建模虚拟现实智能设计手工绘图电子图板三维数字化设计劳动强度大设计重用度低更改困难•二维电子模型不能准确定义产品•不能进行装配检查和空间干涉•不能进行运动分析和动态仿真•不能实现CAE/CAM集成•多次建模，理解常发生歧异•顺序作业•只是绘图板的替代工具•设计重用度低•设计更改困难•准确、直观定义产品•多个部门可以直接重用•设计人员的思想集中于产品性能•是一种设计工具•设计更改方便•设计效率提高•设计质量提高•CAD/CAE/CAM集成•实现数字化样机•降低开发费用•可以开展并行工程.技术的飞速发展推动着设计手段的日新月异。计算机技术©2012我们现在所处的位置1.计算机硬件投资有了一定规模，信息化有了一定基础，但还处于初级阶段2.激烈的市场竞争，对产品研发体系的市场响应提出了更高的要求3.设计、工艺之间简单重复劳动多，时间消耗在相互之间的沟通上4.计算机技术的推广普及，对企业知识资产的保密工作提出了更高的要求，离散的分储在个人机器上的设计数据管理方式难以适应这种安全需求5.60%以上的设计人员使用二维软件作为电子图板，只有部分人坚持使用三维设计软件6.在工期和质量的权衡中，迫使员工长时间处于加班加点的超负荷状态7.由于涉及的协作单位多，互相之间的协调沟通占据了研发周期三分之一时间8.下游车间的基层工艺人员由于没有提前介入工艺审核会签，导致因工艺问题引起的设计更改常会发生9.以审批完结的图纸为唯一的信息传递手段，导致生产准备周期过长．．．．©2010PTC.我们现在所处的位置1.计算机硬件投资有了一定规模，信息化有3面临的挑战-----产品定义的手段二维电子图板在各设计部门得到了普及，三维设计只是在部分部门的部分人员中使用。二维图档载体自身的局限性，尚不足以担纲完整描述产品数字化信息的重任©2010PTC

用户当前所处的位置?优点Capability全3D模型表示点到点的集成功能性组织智能产品模型（DMU）高级可视化功能（VR）工程数据管理BoM到MRPII并行工程/DBT数字化实体模型工程数据管理配置管理并行工程/DBT数据共享环境联邦信息系统下框所列＋基于仿真的工程具备CPD的供应商集成（B2B）整个生命周期信息管理成本管理2D制图非集成系统功能性组织能力墙网络功能墙部分欧洲、亚洲和美国的一级供应商和OEM领先的美国和欧洲汽车制造商和一级供应商主要2D，偶尔3D非集成系统功能性组织.面临的挑战-----产品定义的手段二维电子图板在各设计部门得4面临的挑战-----协作和沟通设计工艺、制造、之间，协作方式串行，信息传递手段单一协调卡片和蓝图是主要的设计意图沟通方式©2010PTC研发市场经营产品设计工艺设计生产准备面向职能部门的串行开发过程.面临的挑战-----协作和沟通设计工艺、制造、之间，协作方式5面临的挑战-----信息的控制没有一个中央的信息集中管理控制系统离散的信息孤立地存放在各自的设计人员机器中知识积累体系难以建立和管理查询、借鉴、重用困难元器件的分类体系与物种管理标准化的推行报表的汇总信息安全问题信息流的控制问题难以监控©2010PTC.面临的挑战-----信息的控制©2010PTC.6新研发体系的建立

三维数字化协调与沟通信息的控制产品数据管理项目管理©2010PTC.新研发体系的建立©2010PTC.7技术体系-----三维数字化©2010PTC三维模型信息的逐步完善和多角色访问利用产品的三维数字化完整描述是提高产品快速开发能力的基础零部件模具设计数控加工分析检测装配工艺设计工程设计祥图分系统设计布局设计动态过程.技术体系-----三维数字化©2010PTC三维模型信息8三维数字化模型推动了总体方案设计的快速形成©2010PTC快速进行各种布局各种配置的比较集成分析功能方案验证

人机工程分析和验证

身临其境的虚拟现实研究.三维数字化模型推动了总体方案设计的快速形成©2010PT9基于数字化三维模型，拓展设计理念，提升设计水平-----三维数字化设计延伸了人的思维空间从2维画图工具向设计工具的跃升©2010PTC某机构的方案设计，由纸片拼装方案设计到采用先进工具进行方案设计，设计时间由5个工作日缩短为2.5小时协助设计概念由抽象到具体的形成悬挂系统包络体由60余多张拼图简化为一个简单的运动过程模拟，设计时间由6个工作日缩短为5小时.基于数字化三维模型，拓展设计理念，提升设计水平-----三维10部件设计采用3维模型精确表达了自己的设计©2010PTC全实体真实造型自动提取各种剖面自动干涉检查自动质量惯性计算真正实现数字虚拟装配精确解决空间装配问题某转向架的制成产品与计算模型仅差0.9kg.部件设计采用3维模型精确表达了自己的设计©2010PTC11总体布局与分系统设计的交互总体可以直接利用已选用部件的简化模型进行方案布局总体向分系统部件的协调卡片的意图表达由三维接口模型承担©2010PTC.总体布局与分系统设计的交互总体可以直接利用已选用部件的简化模12分系统之间及与总体设计的交互部件之间的协调由同级的接口模型承担部件向总体的协调由设计方法学、数据库及三维的设计环境保证©2010PTCIndustrialDesignEngineeringNotebookProductStructure概念设计SkeletonModels详细设计捕作设计意图ScopeControlReferenceViewerCopy&PublishGeometry

Pro/DESIGNERPro/INTRALINKPro/ENGINEERPro/NOTEBOOK.分系统之间及与总体设计的交互部件之间的协调由同级的接口模型承13三维数字化设计功能的拓展---数字化管路布线©2010PTC使用专业化的三维数字化管路布线系统，减少了对实物模型取样的依赖，极大缩短了管路焊装的完成周期，并可对数控弯管机直接进行数控程序驱动输入.三维数字化设计功能的拓展---数字化管路布线©2010P14三维数字化设计功能的拓展---数字化电缆布线©2010PTC使用专业化的三维数字化电缆布线系统，解决空间布线与电气原理图，电缆束图之间的动态关联关系，减少了对实物模型的依赖，极大缩短了缆线设计布置的完成周期.三维数字化设计功能的拓展---数字化电缆布线©2010P15三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化的性能仿真与功能验证©2010PTC结构静力强度分析结构静力刚度分析结构动力学响应分析模态分析热传导分析屈曲分析刚体动力学分析疲劳寿命分析减重与性能优化.三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化的性能仿真与功能16三维数字化设计功能的拓展---装配拆卸功能模拟和产品功能展示©2010PTC.三维数字化设计功能的拓展---装配拆卸功能模拟和产品功能展示17三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化模型的直接模具生成©2010PTC由专业化铸造模具设计模块自动参照工艺模型直接生成上，下模，沙芯，浇冒系统，确保了与设计模型的全相关性,一致性分动箱箱体由三维设计模型直接转为铸造模型并分模和生成加工路径，仅用时5天时间.三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化模型的直接模具生18三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化模型的数控加工©2010PTC虚拟制造大幅压缩准备时间.三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化模型的数控加工©19三维数字化设计功能的更高扩展境界-----数字化工厂仿真

装配线校验

静态干涉检查

动态干涉检查

过程仿真

工作指南

人类工程学建模

人机工程分析

虚拟现实透视

与PDM系统集成

支持Web浏览器

成本建模©2010PTC.三维数字化设计功能的更高扩展境界-----数字化工厂仿真装20三维设计环境中---------不同行政单位沟通与协调1。只要求传递滤掉内部细节的外观模型，保护知识资产©2010PTC2。进行实时、多用户、多现场的整个设计的评审3。借用先进的动画工具与协作厂沟通.三维设计环境中---------不同行政单位沟通与协调1。只21信息的共享和重用信息的共享和设计的重用方便性，满足设计中知识的继承性，提高了设计效率参数化造型全相关性建模模块化设计系列化设计标准化设计产品库技术储备。。。。©2010PTC新老设计的比较汽车公司的技术中心，开展全三维设计以来，贯彻系列化设计思想，在每年的80%小改型中，每款的设计准备周期由原来的30余天缩短为只用3~5天.信息的共享和重用信息的共享和设计的重用方便性，满足设计中知识22PTC客户效益

©2010PTC.PTC客户效益©2010PTC.23PTC客户效益

©2010PTC24技术出版物的100多个内容源减少为1个新产品数据创建时间削减了一半技术出版物由年度更新转变为月度更新技术出版物内容分发时间缩短80%技术出版物错误率降低90%技术出版物产出量提高35%设计评审周期时间缩短45%数据冗余减少40%产品上市时间缩短15%产品开发成本降低20%设计和开发周期缩短10%上市时间缩短70%产品质量提高30%上市时间加快25%.PTC客户效益©2010PTC24技术出版物的100多24

为什么要上三维数字化

.为什么要上三维数字化汇报内容历史赋予的机遇我们现在所处的位置面临的挑战三维数字化新研发体系的建立三维数字化协调与沟通信息的控制产品数据管理项目管理©2010PTC.汇报内容历史赋予的机遇©2010PTC.26技术的飞速发展推动着设计手段的日新月异。计算机技术。图形学技术。辅助设计技术。数控加工技术。硬件技术。网络技术。CIMS技术。敏捷制造技术。数据库技术。数控测量技术。模具技术。仿真技术。通讯技术。存储技术。虚拟现实技术。。。。©2010PTCNotesPowerPointExcelNetworksHardwareSoftwareUsersMSWordExcel

MSWordMSOfficeBrowserMSBundle286386Intranet486ExtranetPentiumIncreasedStabilityRisingVolatility绘图板2维电子图板3维建模虚拟现实智能设计手工绘图电子图板三维数字化设计劳动强度大设计重用度低更改困难•二维电子模型不能准确定义产品•不能进行装配检查和空间干涉•不能进行运动分析和动态仿真•不能实现CAE/CAM集成•多次建模，理解常发生歧异•顺序作业•只是绘图板的替代工具•设计重用度低•设计更改困难•准确、直观定义产品•多个部门可以直接重用•设计人员的思想集中于产品性能•是一种设计工具•设计更改方便•设计效率提高•设计质量提高•CAD/CAE/CAM集成•实现数字化样机•降低开发费用•可以开展并行工程.技术的飞速发展推动着设计手段的日新月异。计算机技术©20127我们现在所处的位置1.计算机硬件投资有了一定规模，信息化有了一定基础，但还处于初级阶段2.激烈的市场竞争，对产品研发体系的市场响应提出了更高的要求3.设计、工艺之间简单重复劳动多，时间消耗在相互之间的沟通上4.计算机技术的推广普及，对企业知识资产的保密工作提出了更高的要求，离散的分储在个人机器上的设计数据管理方式难以适应这种安全需求5.60%以上的设计人员使用二维软件作为电子图板，只有部分人坚持使用三维设计软件6.在工期和质量的权衡中，迫使员工长时间处于加班加点的超负荷状态7.由于涉及的协作单位多，互相之间的协调沟通占据了研发周期三分之一时间8.下游车间的基层工艺人员由于没有提前介入工艺审核会签，导致因工艺问题引起的设计更改常会发生9.以审批完结的图纸为唯一的信息传递手段，导致生产准备周期过长．．．．©2010PTC.我们现在所处的位置1.计算机硬件投资有了一定规模，信息化有28面临的挑战-----产品定义的手段二维电子图板在各设计部门得到了普及，三维设计只是在部分部门的部分人员中使用。二维图档载体自身的局限性，尚不足以担纲完整描述产品数字化信息的重任©2010PTC

用户当前所处的位置?优点Capability全3D模型表示点到点的集成功能性组织智能产品模型（DMU）高级可视化功能（VR）工程数据管理BoM到MRPII并行工程/DBT数字化实体模型工程数据管理配置管理并行工程/DBT数据共享环境联邦信息系统下框所列＋基于仿真的工程具备CPD的供应商集成（B2B）整个生命周期信息管理成本管理2D制图非集成系统功能性组织能力墙网络功能墙部分欧洲、亚洲和美国的一级供应商和OEM领先的美国和欧洲汽车制造商和一级供应商主要2D，偶尔3D非集成系统功能性组织.面临的挑战-----产品定义的手段二维电子图板在各设计部门得29面临的挑战-----协作和沟通设计工艺、制造、之间，协作方式串行，信息传递手段单一协调卡片和蓝图是主要的设计意图沟通方式©2010PTC研发市场经营产品设计工艺设计生产准备面向职能部门的串行开发过程.面临的挑战-----协作和沟通设计工艺、制造、之间，协作方式30面临的挑战-----信息的控制没有一个中央的信息集中管理控制系统离散的信息孤立地存放在各自的设计人员机器中知识积累体系难以建立和管理查询、借鉴、重用困难元器件的分类体系与物种管理标准化的推行报表的汇总信息安全问题信息流的控制问题难以监控©2010PTC.面临的挑战-----信息的控制©2010PTC.31新研发体系的建立

三维数字化协调与沟通信息的控制产品数据管理项目管理©2010PTC.新研发体系的建立©2010PTC.32技术体系-----三维数字化©2010PTC三维模型信息的逐步完善和多角色访问利用产品的三维数字化完整描述是提高产品快速开发能力的基础零部件模具设计数控加工分析检测装配工艺设计工程设计祥图分系统设计布局设计动态过程.技术体系-----三维数字化©2010PTC三维模型信息33三维数字化模型推动了总体方案设计的快速形成©2010PTC快速进行各种布局各种配置的比较集成分析功能方案验证

人机工程分析和验证

身临其境的虚拟现实研究.三维数字化模型推动了总体方案设计的快速形成©2010PT34基于数字化三维模型，拓展设计理念，提升设计水平-----三维数字化设计延伸了人的思维空间从2维画图工具向设计工具的跃升©2010PTC某机构的方案设计，由纸片拼装方案设计到采用先进工具进行方案设计，设计时间由5个工作日缩短为2.5小时协助设计概念由抽象到具体的形成悬挂系统包络体由60余多张拼图简化为一个简单的运动过程模拟，设计时间由6个工作日缩短为5小时.基于数字化三维模型，拓展设计理念，提升设计水平-----三维35部件设计采用3维模型精确表达了自己的设计©2010PTC全实体真实造型自动提取各种剖面自动干涉检查自动质量惯性计算真正实现数字虚拟装配精确解决空间装配问题某转向架的制成产品与计算模型仅差0.9kg.部件设计采用3维模型精确表达了自己的设计©2010PTC36总体布局与分系统设计的交互总体可以直接利用已选用部件的简化模型进行方案布局总体向分系统部件的协调卡片的意图表达由三维接口模型承担©2010PTC.总体布局与分系统设计的交互总体可以直接利用已选用部件的简化模37分系统之间及与总体设计的交互部件之间的协调由同级的接口模型承担部件向总体的协调由设计方法学、数据库及三维的设计环境保证©2010PTCIndustrialDesignEngineeringNotebookProductStructure概念设计SkeletonModels详细设计捕作设计意图ScopeControlReferenceViewerCopy&PublishGeometry

Pro/DESIGNERPro/INTRALINKPro/ENGINEERPro/NOTEBOOK.分系统之间及与总体设计的交互部件之间的协调由同级的接口模型承38三维数字化设计功能的拓展---数字化管路布线©2010PTC使用专业化的三维数字化管路布线系统，减少了对实物模型取样的依赖，极大缩短了管路焊装的完成周期，并可对数控弯管机直接进行数控程序驱动输入.三维数字化设计功能的拓展---数字化管路布线©2010P39三维数字化设计功能的拓展---数字化电缆布线©2010PTC使用专业化的三维数字化电缆布线系统，解决空间布线与电气原理图，电缆束图之间的动态关联关系，减少了对实物模型的依赖，极大缩短了缆线设计布置的完成周期.三维数字化设计功能的拓展---数字化电缆布线©2010P40三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化的性能仿真与功能验证©2010PTC结构静力强度分析结构静力刚度分析结构动力学响应分析模态分析热传导分析屈曲分析刚体动力学分析疲劳寿命分析减重与性能优化.三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化的性能仿真与功能41三维数字化设计功能的拓展---装配拆卸功能模拟和产品功能展示©2010PTC.三维数字化设计功能的拓展---装配拆卸功能模拟和产品功能展示42三维数字化设计功能的拓展---基于三维数字化模型的直接模具生成©2010PTC由专业化铸造模具设计模块自动参照工艺模型直接生成上，下模，沙芯，浇冒系统，确保了与设计模型的全相关性,一致性分动箱箱体由三维设计模型直接转为铸造模型并分模和生成加工路径，仅用时5天时间