机械设计案例：基于PDM的工程装备协同设计方案

武神°木孙龙 · 发表于 2018-1-9 18:01:00

易盛科技SolidWorks 2017-10-25

导读：PDM提供了协同设计的平台，不同部门不同专业不同工种的研发设计人员，可以进行数据共享，通过更多的并行设计，从而缩短研发设计周期，加快产品上市，从而实现更多的利润和效益。

目前大型装备都越来越复杂，研发设计过程中存在多专业多学科的协同，例如在挖掘机械的设计中，就存在图示的模块，有不同的人员协助完成；设计时先由产品主管各种性能指标要求，确定产品的关键参数，确定液压部分的关键参数和供应商，评估总体成本，然后展开设计。

根据实际的案例辅导，通过以下几种方法进行协同设计，这些设计方法全部从整机布局考虑出发，可以实现协同设计。

l方案一：使用布局进行部件协同设计

n方案说明：部件的布局参考设计是实现协同设计，一种比较基础的方法，即各个设计工程师布局自己负责零部件的参数及结构，各种参数的传递通过口头或者文档传递；工程师按照设计任务书完成布局之后就可以展开详细设计，设计过程不受其他工程师影响；当设计出现变更修改时，根据产品主管提供的参数进行修改；例如某一型号的挖掘机回转平台按照图示进行布局，然后展开详细设计；

l方案二：使用装配体参考进行协同设计

n方案说明：严格意义上来说，本方案仅仅实现了装配过程中的协同，并不是真正意义的协同设计，产品的具体设计过程可以参考方案一；因为方案一还有一个不足之处就装配，尤其是大型工程装备的装配和运动模拟，根本无法进行，或者装配效率不高；本方案通过布局装配草图(也可以是SolidWorks块的装配，因为块可以独立模拟装配体的结构运动)，装配时不同的模块与不同的布局草图配合，可以大大减少配合之间的相互参考，装配过程也不必考虑相互之间的参考引用；

l方案三：使用封套进行协同设计

n方案说明：封套设计是SolidWorks提供的借用和参考协同数据的一种解决方案，尤其是外部数据；通过导入外部零部件，设计过程中可以直接转换、参考引用；操作时若参考组件，需要先将组建转换成为零件，然后才可以实现封装，进行参考设计；工程装备设计时，首先进行布局，然后拆分为不同的零件，在零件中完成产品的关键3D结构，尤其是不同模块之间的接口部分参数，需要详细设计；产品主管将零件发送给不同专业模块设计人员，设计人员将主管发送的零件插入封套进行详细设计；

l方案四：使用布局进行协同设计

n方案说明：此方案是目前在协同Top-Down设计时常用的方法之一，通过在组件模式下进行草图布局，草图布局可以是多平面的，或者直接使用3D草图进行空间布局；然后在组件中插入零部件，继续继承上一层级的参考关系，按照这种方法进行逐层级继承；由于当前设计零部件的参考全部拆分于上一级部件，所以每一个拆分的零部件都可以独立设计；当设计更改时，产品主管通过修改布局参数，所有继承参考引用的零部件都可以自动更新，实现真正的协同设计。

以上四种协同设计方案，都可以满足并行协同设计的需求，但是在协同设计中必须要注意数据之间的相互参考和引用，这也是协同设计最大的挑战。在实际案例导航中，设计过程中产生错误的原因，更多的协同时数据参考引用不规范造成的。因此在参考引用中必须满足以下参考条件：

1.骨架关系的参考，参数的传递尽可能垂直继承，避免交叉引用；

2.认真规划配合参考，一定要避免出现循环参考；

实现协同的Top-Down设计，必须基于PDM平台；通过以上研发设计方案的改善，可以大大缩短设计周期和成本，然后将所有的研发设计数据交付PDM管理，就如虎添翼，协同设计，帮助企业创造更大的效益。

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