达索系统3DEXPERIENCE平台赋能机械工程行业SOLIDWORKS数据管理实践

前言

在工程机械设计领域，SOLIDWORKS的应用十分广泛，SOLIDWORKS能够根据产品特点，快速、方便、精确的绘制产品的三维几何模型。

得益于中国制造2025战略的提出和政策上的大力扶持，PLM系统在各大型制造业企业引进实施后，经济效益显著增加，赋能企业迎接研发管理领域的挑战，也为众多制造企业的产业升级提供了可靠的前景引导和宝贵的应用经验。

本文将展示如何基于达索系统3DEXPERIENCE平台与SOLIDWORKS深度集成，来实现企业研发数据和研发流程的管理，确保企业研发过程高效协同，能够有效的提高研发效率，降低研发成本，让产品能够更快速的投入市场。

以一家制造水射流切割机的公司为例，说明达索系统3DEXPERIENCE平台如何同SOLIDWORKS深度的集成应用。此家公司已经使用SOLIDWORKS多年，最近投入使用3DEXPERIENCE平台上管理公司的产品研发业务。从产品需求讨论开始，到产品配置、项目管理、多专业协同设计、仿真优化、工程制造到产品营销全过程进行展示（如下图场景）：

01. 3DEXPERIENCE平台介绍

首先展示3DEXPERIENCE平台的界面。在本部分中，设计人员首先登陆系统，可以访问SOLIDWORKS Designer相关的应用。当连接到3DEXPERIENCE平台时，设计人员可以访问他的个人工作看板：

作为SOLIDWORKS设计人员，他可以看到自己与专业相关的所有应用，并可以根据自己的习惯和喜好来设定APP及工作看板显示内容。

02. 协同交流

在这个场景中，WaterJet切割机项目组利用3DEXPERIENCE 平台的3DSwym创建了一个专门的项目交流社区。在这个社区里，设计人员可以获得他需要的所有相关产品信息和项目相关的要求。

此外，设计人员还可以阅读有关补充与仿真、配置或相关的其他设计专业的要求。所有相关产品和项目的信息都可以在此项目社区中进行共享和交互，以促进设计人员的协同工作效率。

3DSwym社区可以是秘密的，也可以是公开的。这里是WaterJet切割机社区适用于正在进行机器设计的团队。每个成员拥有自己的访问权限：所有者、作者或参与者。作为访问权限的功能成员只能读取内容、撰写帖子、删除或编辑内容。为了便于阅读内容，用户可以使用6WTags过滤社区。这些标记允许您筛选创建/修改日期、所有者、社区或类型内容（媒体、想法、帖子、问题等）。

03. 产品配置管理

公司为WaterJet切割机提供了大量的附加配件选择（不同类型的切割头、喷嘴等）。项目团队可以通过在3DEXPERIENCE平台上使用SOLIDWORKS配置管理功能来管理所有的配置。可以在产品配置管理模块来定义产品的变量及变量值，以及创建不同的配置规则，来定义不同变量之间的约束选配关系。

3DEXPERIENCE 平台的模型定义功能使公司能够使用以简单的方式快速定义产品的高可变性。产品经理可以使用模型定义来管理所有公司的产品，还可以为每个模型定义特定规则，以确保可变性一致性和驱动产品配置定义。

在产品配置功能选中，产品工程师可以选择不同的变量值和用于说明WaterJet切割机的独特组合的选项。产品配置是一个唯一的列表，其中列出了模型的选定变量值和选项内部工程部门或客户订购或选择的版本。从Product Structure Editor功能中，产品工程师可以用配置过滤工具来筛选150%超配机型BOM到单机BOM。150%的可配置结构表示整个产品所有可用的变量（切割头、喷嘴、配件类型等）。

定义完成产品配置后，设计人员开始在SOLIDWORKS中进行具体产品三维几何结构的设计，可以通过平台提供的SOLIDWORKS设计APP，直接从3DEXPERIENCE平台启动本地SOLIDWORKS应用程序。

在SOLIDWORKS完成产品几何特征的定义之后，直接调用SOLIDWORKS中的3DEXPERIENCE平台插件把三维模型自动保存到平台中。

04. 项目管理

这一部分展示利用项目管理功能，项目团队可以轻松进行工作任务的协作规划。

项目经理登陆到3DEXPERIENCE平台。从项目仪表板上，可以通过甘特图检查相关的任务。在此项目中，项目经理检查每个任务是否已分配并检查任务的完成情况。

05. 干涉检查

通过干涉检查，项目经理验证产品中是否还存在干扰项。如本例中已发现干扰项，此时项目经理通过问题管理功能提报设计审查问题，并且项目的每个成员都可以报告发现的问题。问题报告后，可以通过正确的方式解决问题，或开启变更流程。

同时，产品经理审查不同的干扰。此应用程序使项目的每个成员都能够识别、分析和在开发过程的早期围绕设计问题进行协作。从仪表板，可以目视检查和评估产品冲突、接触或间隙、共享状态并提出正式问题或变更流程来解决这些问题冲突。产品经理验证他创建的更改操作的属性。可以指定某个SOLIDWORKS工程师来解决这个问题。他将负责实施解决方案。产品经理浏览更改操作的不同选项卡，并验证成员、设计上下文、成熟度和对象的所有权。

06. 产品结构设计

产品经理可以在Product Structure Editor应用中查询或编辑产品结构，并检查产品结构是否已更新之前在更改操作下进行的修改，并验证设计修改对倾斜封头的影响部件，可以访问与这些相关的不同信息对象：所有者、修改日期、到期日、修订、关系等。

07. 电气设计

电气工程师连接到3DEXPERIENCE平台，可以看到他的个人仪表盘。从“产品结构编辑器”功能中，电气工程师可以访问机器结构中的物理产品。此物理产品已链接到电气项目。电气工程师可以打开或下载相关的规范文件（PDF文件），通过浏览物理产品的关系来访问电气项目。作为物理产品，则在3DEXPERIENCE平台上保存时自动生成PDF文件。规范文档链接到物理产品以及所有版本的XCAD电气项目。每个用户都可以在3DPlay小部件中浏览此规范文档。在3DEXPERIENCE平台，电气工程师可以直接查看所有项目信息他需要：接线图、电气方案、命令、PLC图、元件等。

08. 仿真优化

仿真工程师首先浏览更改操作以检查设计上下文设计优化所需的输入数据。然后使用项目计划检查项目，并看到计划了两个优化任务。这个要优化的部件位于Tilt-A-Jet配置下的倾斜板组件子组件中，仿真工程师在富客户端上打开拓扑优化研究。首先选择禁止移除质量的体积，立即保留区域一致性的反馈与比率的即时计算大量接下来的步骤定义了机械场景。实时显示仿真功能有助于仿真工程师在场景中保持连贯性。通过滑动光标，可以实时反馈形状和优化质量，允许快速决策。所选概念直接显示在树中，并与初始概念分组几何学。

然后仿真工程师开始对形状进行初步验证，用于生成概念的荷载工况自动在预验证阶段转移，以避免重复输入并节省时间。仿真工程师直接在仪表板上审查预验证结果。可以查看动画，将光标移到上面时，将显示绘图值几何图形。仿真工程师返回富客户端，比较变体。这种权衡大大有助于工程师选择最佳形状，因为模拟结果将并排显示。仿真工程师选择了具有添加过程的形状。一旦选择了概念，工程师就可以直接在同一概念上创建详细设计应用程序。接下来，仿真工程师返回仪表板以显示重构的验证的模拟结果形状该形状重1.19kg，这是一个很大的质量优化，原始零件重量为3.66kg。

拓扑优化完成后，工程师进入第二阶段参数优化。本部分包含3DEXPERIENCE材料参数。通过创建新版本来管理修订，稍微修改了一下添加新参数，然后将零件保存在平台上，并使用它保存材料和参数。零件链接到仿真，为了实现连续性，仿真是也进行了修订。“按修订替换模型”选项是匹配仿真的一项重要资源始终修订零件版本。由于参数已保存，可以直接在平台上对SOLIDWORKS零件进行参数化设计研究。参数成为设计变量，模拟结果作为响应变量，然后对100种组合进行研究。这对仿真工程师来说是能带来巨大的方便。将显示KPI，允许快速反馈。然后使用工具选择认为最好的组合可获得的最终结果，质量减轻0.6kg（从3.58kg降至2.98kg）。

09. 工程BOM

现在可以让SOLIDWORKS设计师快速查看产品的工程BOM结果（EBOM）。此应用程序致力于从早期管理产品的工程定义与多个学科合作、定义到最终验证。SOLIDWORKS设计师能够轻松完成并验证产品结构并始终访问最新信息。可以帮助设计工程师最大限度地重用数据，并减少产品结构复杂性。

10. 制造BOM

制造BOM管理功能支持定义、创建和直接更新三维设计数据中的MBOM。它使用产品EBOM结构作为输入。制造项目消耗工程项目，这有助于从工程到制造的数字连续性。

制造工程部可以直接访问制造组件。通过拖放，他在制造项目管理中打开了制造结构专用应用程序，页面左边，可以看到WaterJet的工程项目结构切割机，右侧相应的制造结构。

11. 市场营销

为了提高公司的销售额，管理团队决定推出营销活动。营销设计师负责创建不同的营销方式。为了展示这些营销产品，设计师在3DStory应用中创建一个3DStory:收集了所有的效果图。3DStory使您能够通过使用模板、不同的字体和颜色以及更改纵横比以在任何设备上查看产品说明。

12. 产品文档

设计师可以从xHighlight应用程序设计产品文档。xHighlight应用程序为3D提供了直观、基于网络的平台体验B2B营销和销售的产品沟通。使用xHighlight，营销人员可以创建交互式在线产品指南和电子培训材料，提供高质量的视觉效果。员工和零售商可以播放演示文稿以获取了解产品组合并深入了解产品细节。也可以为售后提供维护文档。本演示显示所有维护操作中倾斜头部子组件的人体工程学（简单接近电机、喷嘴、内臂部件等）。

总结：

在整个演示中，主要展示了基于SOLIDWORKS设计PERIEN工具在3DEXCE平台中完整的产品设计管理流程:

• SOLIDWORKS产品配置管理同3DEXPERIENCE平台的结合

• SOLIDWORKS电气设计如何在3DEXPERIENCE平台进行

• SOLIDWORKS装配的拓扑和参数优化使用

• 利用SOLIDWORKS设计的产品结构数据创建营销资产

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