縱觀企業(yè)產品設計的發(fā)展歷史，我們經歷了從手工繪制圖，二維計算機繪圖，到三維設計。二維的大面前推廣應用，為企業(yè)快速提高設計速度做出了重大貢獻。三維設計對提高設計質量、建立新的設計理念起到了一定作用。然而與企業(yè)預期的目標有很大的差距。今后企業(yè)三維設計將如何發(fā)展，讓三維軟件在設計生產中真正發(fā)揮效益，值得探討。
一、目前存在的問題
1、二維設計理念根深蒂固。相當一部分設計師用著三維設計軟件，設計理念仍然是二維的。三維設計是讓軟件本身參與到真正的設計過程中來，設計者通過軟件進行設計的構思，并對設計構思在結構上、機械性能和物理化學性能上進行不斷的檢驗。單純把三維軟件用于繪圖，是對設計資源的浪費，這也是我們以往推廣應用的一個誤區(qū)。
2、三維數模制造部門沒有利用。設計部門雖然已經利用三維軟件設計了零件，但是發(fā)送到到車間的仍然是二維圖紙。制造部門需要在消化設計圖樣的前提下，重新錄入數據。數據的重新錄入一方面加大了工藝師的工作量，另一方面也會帶來重新錄入數據出錯的可能。
3、設計基礎數據急需梳理，設計重用率、標準化率低。隨著市場競爭的不斷深入，設計周期原來越短。設計車型越來越多。設計沒有時間將成熟的產品線、車型、結構、零部件進行梳理。接到訂單，為了趕進度搶時間，設計師往往是拷貝相似的幾何圖形，修改生成新的圖形，不斷重復發(fā)明“新”的零部件，造成了設計數據空前的膨脹。這樣的設計模式，設計周期縮短了，后續(xù)的工藝、采購、制造部門所需的時間卻大大增加了。車型設計的重用率、標準化率大大降低。直接造成了企業(yè)現在工藝、制造部門繁忙的局面。
4、缺少企業(yè)級信息支撐系統(tǒng)PDM。質量是企業(yè)生存的根本。單純從下游部門抓質量，忽視了企業(yè)上游產品質量、特別是忽略了上游產品數據是否準時、方便、有效地傳遞到下游，對產品質量起到了至關重要的作用。缺少統(tǒng)一的平臺支持研發(fā)、設計上游數據及時有效地發(fā)放到工藝、生產下游部門。完全靠一些人為約束、電子表格、流程、部門級應用系統(tǒng)控制數據的發(fā)放，又沒有統(tǒng)一的數據源，遲早要出問題的。保證質量根本無從談起。
二、解決方案
1、樹立正確的三維設計理念。
二維設計模式已在設計師頭腦中根深蒂固，真正讓設計師樹立三維設計理念應該說是一項艱苦漫長的工作。三維設計先要建立三維模型，然后將模型裝配，再出工程圖，整個過程就比二維繪圖要多花費許多時間。三維設計的優(yōu)勢不在出圖，而是它的協(xié)同、分析、優(yōu)化、特別是把原來二維設計時只能在下游工藝生產部門才能發(fā)現的問題。用加大設計周期換回如此大的產品整體效益的提高是值得的。
2、將三維數模直接發(fā)送到車間
基于三維模型的產品研發(fā)已經成為一個新的產品研發(fā)模式，并成為未來產品研制方向。隨著數字化設計與制造技術的廣泛應用，三維模型可以替代二維圖樣作為技術交流和信息傳遞的主要方式，二維圖樣不再是設計制造過程所必需的文件，無圖的三維模型在許多國家的合同上已具有法律地位。因此，基于三維模型的產品研發(fā)已經成為一個新的產品研發(fā)模式，并成為未來產品研制方向。因此企業(yè)現在就應為今后的研發(fā)設計方式奠定基礎。真正實現CAD/CAM的有效集成。
3、規(guī)范設計，提高設計標準化、重用化率
規(guī)范設計就是將現有的眾多種類的產品進行梳理。這是一個相當艱苦和繁重的基礎工作，需要有一個團隊專門做此項工作，也是實施PDM的基礎。要將眾多的產品按車型、結構進行分類。歸納總結出標準的結構、標準的零部件。設計的過程不應該是不斷出“新”的過程，而是盡量重復使用典型標準結構、標準件及配置的過程。
標準化的目標是，將某個產品的基本創(chuàng)新原理，盡可能體現在模塊化組合產品系統(tǒng)的各個層次中。此時，不僅應該將注意力放在單個零件和部件上，更應該注重可組合的功能模塊。在零件層，應該對整個產品系列的所有零部件制定企業(yè)標準。其核心任務是，通過分析設計草圖，檢索幾何形狀相似的零件。找到能滿足功能要求的、尺寸結構相似的的替代零件。例如下圖中對前6個零件幾何形狀進行分析，在保證功能的前提下，找到下圖中圈紅的零件完全可以替代前面6個零件。
圖1 零件幾何形狀分析
這是完成變形設計的第一步。下一步就可以用變形的零件來構建變型的部件。從而形成最高層次的企業(yè)標準。產品標準化還非常有利于產品的制造過程，較高的零件重用頻率，較短的加工準備時間，較少的工裝夾具數量和較簡單的倉庫管理就是其中相當可觀的效益。一句話，企業(yè)的精細化工作要從源頭：設計部門抓起。
4、搭建企業(yè)級PDM系統(tǒng)
我們的目的是，實施一條貫通全局的過程鏈。從而可以對產品的整個形成過程進行靈活的控制。所需要的各種信息應該跨部門或者跨地域的在正確的時間，以正確的形式，傳送到正確的地點，供正確的人員使用。PDM系統(tǒng)是各種應用軟件的集成平臺，利用統(tǒng)一的用戶界面，對數據和過程進行管理并對所有用戶的數據存取進行控制。構建并應用一個標準化的組合產品系統(tǒng)、產品重用必須有企業(yè)級的PDM工作支撐。
筆者認為企業(yè)要實施好PDM系統(tǒng)，首先必須是企業(yè)級領導高度重視，因為PDM的實施涉及到企業(yè)的多個部門，會涉及到業(yè)務流程的改變、設計理念的轉變、大量的設計基礎數據的梳理、改變現有的設計模式。二是要得到有經驗的PDM實施商的支持，至于選用哪個PDM軟件不重要，重要的是我們要做大量的基礎工作，為實施打基礎，否者再好的PDM軟件沒有企業(yè)良好管理基礎作支撐，也是一紙空談。
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