NX/UG二次开发现状与研究

在机械、模具行业，依托大型通用计算机辅助设计（CAD）软件和计算机辅助制造（CAM）软件进行 二次开发是普遍现象。NX 二次开发依托西门子NX软件，既充分利用NX软件强大的功能和优秀的人机交互，又能基于企业或使用者自身特殊需求针对性地开发更实用的功能，推广应用NX 二次开发软件对机械、模具等企业具有重要的现实意义和经济价值。

NX二次开发概述

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NX二次开发技术概述

Siemens NX基于Parasolid内核为开发者提供了NXOpen、UGOpen、BlockUi和GRIP等API接口，开发者可以使用C#、C++、Python等多种语言开发各种带有图形人机交互界面的二次开发软件，并能和NX宿主软件无缝衔接[1]。

NX二次开发细分为4个方向。

（1）3D建模方向。这是NX二次开发应用最多最广泛的领域，面向机械、模具制造企业的设计部门，通过开发各类定制化的功能辅助甚至代替设计师完成产品的3D设计[2,3]。

（2）2D制图方向。基于设计师提供的3D模型和相关规则，辅助甚至代替设计师绘制2D工程图[4,5]。

（3）CAM加工方向。基于3D模型由软件生成CNC程式代码或加工仿真[6-8]。

（4）信息化方向。基于企业内部规范和标准，衔接ERP、MES、APS等企业信息管理系统，为其提供如物料清单、设计进度等数据[9]。

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二次开发软件产品

NX二次开发软件产品主要分为两类：行业通用软件和企业定制软件。行业通用软件指的是面向某个细分行业（如模具设计）或某个工作流程（如NX加工、电极设计制造），目的是在全行业大部分企业、工程师通用的二次开发软件。企业定制软件则相反，深度挖掘目标客户的真实需求，以实现客户最终目的和贴近真实需求开发的定制化、差异化NX二次开发软件。

目前国内制造业发展水平和3D软件应用现状为NX软件应用集中在模具、汽车零部件、家电产品、航空发动机等领域。一方面随着国内内需扩大，终端消费者对产品的差异化、定制化要求越来越高；另一方面随着制造业产业链从传统制造中心长三角珠三角向内地和东南亚扩散，要求整个行业所有企业、工程师遵循同样的设计制造标准、工作规范甚至工作习惯是不可能的。基于企业的多样性和差异性，NX二次开发软件必须需要适应这种差异化的趋势。那么行业通用的NX二次开发软件固然有价格低、实施快捷、使用方便和学习成本低等优势，但是必然只能满足企业和工程师基础的需求。

相对而言企业定制的NX二次开发软件固然有价格较高、开发和实施周期长等劣势，但是定制化的开发能真正实现企业客户的软件使用需求，同时基于不同企业的信息建设水平衔接其他企业信息管理系统，提升企业信息化程度、改善企业原有工作方法和工作流程，实现软件效益的最大化。

因此当下二次开发行业主要难点和发展目标是面对数量庞大的企业客户，在市场环境瞬息万变的情况下如何快速掌握用户不断更新变化中的意图，挖掘客户深层次的需求并迅速反馈到软件开发过程中。

NX二次开发行业现状

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目前国内NX二次开发从业者分为三类：个体独立开发者或工作室、专业软件公司和企业内设二次开发部门。

个体独立开发者或工作室是目前NX二次开发领域中发展历史最早、从业人员规模最大、新手入门最多的一类，其中又分为兼职和专职2种。个人独立开发者优势：从业人员出身于制造企业的设计部门，有一定的设计经验和对NX软件的体会，兼职的开发者其主业仍是机械或模具设计；开发者尤其是专职开发者，工作时间、地点、方式灵活多样，能够及时满足需求方提出的需求和临时要求。其劣势：从业人员鱼龙混杂、水平参差不齐；由于专业背景所限，其开发的软件通常缺少统一的架构和产品设计，缺乏软件工程思维；软件过于追求短时间的实用性，缺乏长远大局考虑；对知识产权保护意识不足，甚至有利用需求方提供的涉密资料牟取不正当利益的情况；个人独立开发者无固定联系方式，工作室存活年限普遍较短，软件交付后的售后运维和升级存在一定风险。

专业软件公司通常由个人工作室成长发展而来，其优势：主力开发者有机械或模具设计、制造经验，能较准确的理解并实现开发意图；团队较稳定，能够一定程度保障软件售后运维和升级需求；能够通过合同等法律手段约束专业软件公司对其知识产权资料的保护。其劣势：主力骨干开发者脱离了一线机械或模具设计制造工作，随时间推移其过去的设计经验将落后于行业发展，而公司内的普通开发者不具有设计制造工作经验，这导致专业软件公司的需求实现能力反而不如个体开发者和工作室；专业软件公司主力产品通常是面向整个行业的通用NX二次开发软件，难以满足客户定制化需求和特殊需求；二次开发软件价格普遍较高。

制造企业内设独立的二次开发团队或者部门以满足企业内部的二次开发需求。其优势：响应及时，能够迅速满足企业内部需求；贴近需求部门，能及时准确地获取详细需求，所开发的软件更能贴近使用部门真实需求和使用习惯；知识产权泄露的风险较小。其劣势：成本较高，只有大型机械或模具制造企业才有能力、有需求建立一个专业的二次开发团队；内部管理不便，软件开发和机械或模具设计制造是完全不同领域的工种，不能使用同样的管理和薪酬架构，提高了企业管理成本和难度。

银宝山新NX二次开发经验

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银宝山新基于多年模具设计制造和NX二次开发经验发现，由于行业薪酬水平较低、劳动力从事制造业意愿不足，优秀工程师不断进入管理团队等因素导致制造业人员流动性极高。同时，作为技术和经验工种，工程师的培养周期较长：如将应届毕业生培养为可独立工作的模具设计师需要3年以上的时间，这就导致技术团队青黄不接，新从业人员能力较低，最后导致制造企业的技术能力退化。为解决这一问题，银宝山新以NX二次开发软件为手段，固化企业和客户标准，将技术经验教训融入软件和工作流程中，减少对工程师尤其是技术专家经验的依赖、降低人才培养成本。

银宝山新自2008年起组建了专门的NX二次开发团队。

首先以人才为核心能力。二次开发团队集合了模具专家、一线模具设计师、标准化工程师、企业信息管理系统开发和运维工程师、产品经理、二次开发工程师和测试工程师等多角色多岗位人才，同心协力高效合作。

其次以客户需求为终极目标。工程师使用二次开发软件的目的是设计创造客户满意的产品，因而二次开发软件的最终落脚点和终极目标应是实现客户需求，以客户需求为导向开发软件才能真正为一线工程师服务从而为客户服务。

最后以工程师团队为后盾。一线工程师是二次开发软件的直接使用者和受益者，一线设计制造工作经验对二次开发软件的研发有无法取代的基础性作用。软件研发团队吸收汇集模具专家和一线工程师并以之为基础和后盾才能开发出能用、实用、好用的二次开发软件。

银宝山新NX二次开发团队具有以下优势。

（1）需求分析能力强，能准确理解客户意图，能深度分析和挖掘客户需求从而保证软件实用性。

（2）软件研发能力强，有大量的各类NX二次开发软件研发经验和健康成熟的人才梯队建设。

（3）软件研发立足点高，以客户需求为终极目标并汇集了企业内多角色多岗位人才，所开发的软件不仅能满足一线工程师需求，还能为ERP\MES\APS等信息管理系统提供接口，改善企业内工作流程和分工，提高企业信息化管理能力。

（4）团队灵活敏捷，不仅能满足银宝山新集团的二次开发需求，还有根据实际情况调动集团内研发力量为外部客户开发软件。

（5）拥有模具行业资深的标准化团队作为模具技术的支撑，在理解需求的基础上进行持续优化，以达到合理、高效的应用。

多年来银宝山新陆续研发了NX深孔钻编程、3D建模辅助、工程制图辅助、物料信息管理、热流道快速设计等二次开发软件。在多年研发和实施经验基础上，于2017年推出了博致模具设计软件，这是一款专家级的模具设计软件面向大型精密模具设计，集 客户 资料和专家经验数据库、模块化的标准件库、参数化3D设计、智能2D制图和全自动物料清单为一体，软件在银宝山新集团实施后平均设计工时减少了40%，设计异常减少70%。

结束语

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分析论证了NX二次开发当前最大难点为如何准确把握、深度挖掘制造企业的需求，并对比了目前NX二次开发行业内主要的三类从业者之间的优劣势。介绍了银宝山新NX二次开发团队依托银宝山新强大的模具设计制造团队和多年开发实施经验开发的博致模具设计软件。

银宝山新二次开发团队除了满足银宝山新集团内开发需求外，目前正积极寻求同外部合作机会，希望为全行业服务。

商务洽谈欢迎来电来函：

袁林 银宝山新技术中心副总经理，联系方式：+86 18676654196，电子邮箱：albert.yuan@silverbasis.com

参考文献：

[1]鲁海斌,刘晓红.UG软件的二次开发研究与应用[J].电子技术与软件工程,2019(3):33-33.

[2]廖敦明,张广臣,章志兵,等.基于NX9.0的汽车管路自动化胎具设计系统开发与应用[J].模具工业,2019,45(10):12-16.

[3]钟巧波,杨  平.基于UG的车身自动化设计研究[J].时代汽车,2019(4):99-101,119.

[4]张  俊,孙树礼,谭孝天.基于NX的挖掘机关键部件参数化设计系统构建与分析[J].煤炭技术,2019(6):

[5]卢健钊.基于模型定义的产品设计系统的开发与实现[J].制造业自动化,2019,41(8):87-90.

[6]XUAN Y E,WU Z,ZOU Z,et al.Research on reverse modeling and NC machining based on NXUG8.5 filter arrangement drum[J].Value Engineering,2019:加上卷期及参考页码

[7]Mohamad M H,Zahid M N O.Investigation of roughing machining simulation by using visual basic programming in NX CAM system[J]. Iop Conference,2018,加上卷期319.

[8]甘康康,王华君,崔海华,等.Tolerance control and programming of glass bottle based on UGNX[J].模具工业,2018,44(2):6-9.

[9]项辉宇,姜文正,冷崇杰.UG NX二次开发在CAD模型离散中的应用[J].机床与液压,2019(5).

[10]衣振芹,徐国功.基于UG二次开发的数控机床装配设计过程中的批处理研究[J]. 河北农机, 2019(8).

[11]吴  博,黄伟淳.基于UG二次开发的轮胎模具排气孔深孔钻自动编程[J]. 信息周刊, 2019(9):0410-0410.

[12]谢大军,江一杭,易  华,等.基于NX二次开发的风电叶片模具钢架设计[J].天津科技,2019,46(7):46-49.

[13]张俊锋,李  明,韦庆玥.UG二次开发在装配间隙分析中的应用[J].计量与测试技术,2019(7).

▍原文作者：杨尧， 袁林， 贾宇霖

▍作者单位：深圳银宝山新科技股份有限公司技术中心