『實(shí)用技巧』SOLIDWORKS Electrical 3D集成機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)

2017-01-01  by:CAE仿真在線(xiàn)  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

摘要

通過(guò)將電氣和機(jī)械開(kāi)發(fā)集成在一個(gè)3D平臺(tái)上,現(xiàn)在電氣設(shè)計(jì)也可以獲得與3D CAD技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)同樣的生產(chǎn)效率提高。制造商們可以不再依賴(lài)于運(yùn)行緩慢的非集成式2D 工具來(lái)開(kāi)發(fā)電氣原理圖、控制面板設(shè)計(jì)和電氣系統(tǒng)布局,也無(wú)需使用人工技術(shù)來(lái)完成電線(xiàn)、電纜和線(xiàn)束的布線(xiàn),而是可以利用SOLIDWORKS®Electrical3D技術(shù)來(lái)充分集成機(jī)器和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電氣和機(jī)械部分,從而節(jié)省時(shí)間和成本并提高質(zhì)量。

無(wú)論您是需要?jiǎng)?chuàng)建原理圖、設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)、選擇電氣元件、實(shí)現(xiàn)電線(xiàn)和電纜布線(xiàn)及線(xiàn)束設(shè)計(jì)自動(dòng)化,還是僅僅需要共享電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),本白皮書(shū)都將幫助您了解利用SOLIDWORKS Electrical軟件實(shí)現(xiàn)電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)的集成對(duì)您實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)目標(biāo)有何幫助。

高效的電氣設(shè)計(jì)要求與3D 設(shè)計(jì)流程的順暢集成

過(guò)去二十年以來(lái),3D CAD技術(shù)使機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)生了革命性的變化,而2D環(huán)境中的電氣設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸沒(méi)落。3D設(shè)計(jì)的好處顯而易見(jiàn):設(shè)計(jì)周期更短、開(kāi)發(fā)成本更低、產(chǎn)品質(zhì)量更高、設(shè)計(jì)創(chuàng)新更豐富、上市速度更快;但是電氣設(shè)計(jì)并未包含在此列,因?yàn)樗酝家蕾?lài)于非集成式2D圖表工具。一直以來(lái),制造商們都將電氣設(shè)計(jì)以及電線(xiàn)、電纜和線(xiàn)束的布線(xiàn)視為事后補(bǔ)充性工作,在3D技術(shù)的投資中從未考慮過(guò)電氣設(shè)計(jì)的因素,這樣就造成了電氣/機(jī)械設(shè)計(jì)集成與協(xié)作的進(jìn)度滯后。

但是如果電氣設(shè)計(jì)再不集成到更高效的3D機(jī)械設(shè)計(jì)工作流程中,就會(huì)追悔莫及,它存在的諸多缺陷將會(huì)阻礙制造商在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的全球市場(chǎng)中占據(jù)有利地位。從傳統(tǒng)而言,非集成式2D電氣設(shè)計(jì)方法通常都耗時(shí)較長(zhǎng),例如需要單獨(dú)生成人工創(chuàng)建的材料明細(xì)表(BOM),這樣就會(huì)延緩上市速度。此外,非集成式電氣原理圖缺乏3D設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中包含的關(guān)鍵信息,有可能會(huì)造成不準(zhǔn)確、誤解和質(zhì)量問(wèn)題。由于電氣設(shè)計(jì)人員使用的設(shè)計(jì)平臺(tái)一般都與其機(jī)械設(shè)計(jì)同事所用的不同,缺乏集成會(huì)不利于協(xié)作、限制設(shè)計(jì)重用,并且阻礙創(chuàng)新和自動(dòng)化的發(fā)展。最重要的是,傳統(tǒng)的非集成式2D電氣設(shè)計(jì)方法最終會(huì)造成成本的上升。許多情況下都需要建造原型以對(duì)電線(xiàn)和電纜進(jìn)行人工布線(xiàn),并創(chuàng)建將它們綁在一起并進(jìn)行保護(hù)的線(xiàn)束。非集成式電氣設(shè)計(jì)方法一般都需要投入更多人工工作來(lái)制訂制造計(jì)劃,并且開(kāi)發(fā)裝配文檔和用戶(hù)/服務(wù)手冊(cè)。最后,非集成式人工電氣設(shè)計(jì)方法更有可能出現(xiàn)人為錯(cuò)誤,加大了流程當(dāng)中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的可能性,進(jìn)而造成成本大幅上升。

除了時(shí)間、成本和質(zhì)量方面的不利因素之外,非集成式2D電氣設(shè)計(jì)方法還會(huì)束縛制造商響應(yīng)并利用市場(chǎng)和行業(yè)趨勢(shì)的能力,例如減輕工廠(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響、正確調(diào)整控制面板的大小,或者實(shí)現(xiàn)消費(fèi)產(chǎn)品的小型化。有效的電氣設(shè)計(jì)需要的不僅僅是原理圖開(kāi)發(fā),對(duì)3D集成設(shè)計(jì)環(huán)境的需求也越來(lái)越迫切。通過(guò)使用SOLIDWORKS Electrical 3D軟件之類(lèi)的集成解決方案,電氣設(shè)計(jì)可以推動(dòng)提高效率、促進(jìn)創(chuàng)新,并支持業(yè)務(wù)成長(zhǎng)。

一團(tuán)線(xiàn)球— 傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)原理圖的局限性

提到“一團(tuán)線(xiàn)球”,大多數(shù)人聯(lián)想到的是奶奶在織毛衣、小貓?jiān)谕婢€(xiàn)團(tuán),或者是孩子在放風(fēng)箏。但是對(duì)電氣設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),令人心煩的“一團(tuán)線(xiàn)球”和隨之一起的“軟尺”就是在裝配體原型制造中用于電線(xiàn)或電纜布線(xiàn)的主要方法。將細(xì)繩從一頭的導(dǎo)線(xiàn)或觸點(diǎn)拉至另一頭,用軟尺測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度,確保布線(xiàn)不會(huì)造成電線(xiàn)或電纜暴露在熱源或其他可能的損害源下,然后記錄這段細(xì)繩的長(zhǎng)度和路徑?！熬€(xiàn)球”布線(xiàn)方法代表著許多制造商查看電氣設(shè)計(jì)的方法(作為事后補(bǔ)充性工作),這也很好地說(shuō)明了傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)方法的短視性及局限性。

不只是事后補(bǔ)充性工作

制造商同樣應(yīng)該關(guān)注電氣設(shè)計(jì),就像對(duì)待機(jī)械設(shè)計(jì)一樣。如果被視為流程的最后一步,非集成式電氣設(shè)計(jì)就會(huì)在根本上淪為事后補(bǔ)充性工作,其局限性將無(wú)人察覺(jué),而其提高生產(chǎn)效率的潛力也將繼續(xù)被忽略。電氣設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于設(shè)計(jì)流程的附屬品,而是提供了改善工作流程的良好機(jī)會(huì),可以通過(guò)協(xié)作來(lái)推動(dòng)創(chuàng)新、通過(guò)數(shù)字化來(lái)推動(dòng)自動(dòng)化、通過(guò)準(zhǔn)確性來(lái)提高質(zhì)量。

通過(guò)將電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)集成到一個(gè)3D 平臺(tái),這些改善的機(jī)會(huì)變得觸手可及。電氣設(shè)計(jì)人員無(wú)需處理麻煩的線(xiàn)球,可以在3D 中準(zhǔn)確地溝通并高效地協(xié)作。

延遲對(duì)客戶(hù)/市場(chǎng)需求的及時(shí)響應(yīng)

客戶(hù)需求變化更頻繁,市場(chǎng)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變更快速,使得制造商需要有效的工具來(lái)響應(yīng)不斷變化的客戶(hù)/市場(chǎng)需求,而無(wú)論是對(duì)新功能的要求還是創(chuàng)新中的范例轉(zhuǎn)換進(jìn)步。非集成式2D 電氣設(shè)計(jì)方法對(duì)組織造成了阻礙,使其無(wú)法迅速響應(yīng)日益變化的行業(yè)趨勢(shì)和市場(chǎng)需求。例如,大多數(shù)制造商都在致力于減小電氣系統(tǒng)的占地面積,以節(jié)約工廠(chǎng)空間并減少材料消耗。但是,電氣設(shè)計(jì)人員必須能夠在此類(lèi)要求與其他需求之間實(shí)現(xiàn)平衡,以改善控制面板訪(fǎng)問(wèn)、維護(hù)和可維修性。電氣設(shè)計(jì)人員需要集成的3D 設(shè)計(jì)工具以正確調(diào)整系統(tǒng)和零部件的尺寸,從而滿(mǎn)足可能存在沖突的各項(xiàng)要求。

阻礙電氣與機(jī)械設(shè)計(jì)人員之間的協(xié)作

在單獨(dú)的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)用程序中工作時(shí),會(huì)導(dǎo)致電氣與機(jī)械設(shè)計(jì)人員無(wú)法開(kāi)展協(xié)作。此類(lèi)協(xié)作不僅可以防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和性能問(wèn)題進(jìn)入到開(kāi)發(fā)流程,同時(shí)還有利于產(chǎn)品創(chuàng)新及改進(jìn)。由于電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)人員使用了單獨(dú)的非集成式設(shè)計(jì)平臺(tái),所處環(huán)境完全不同,也就沒(méi)有什么機(jī)會(huì)來(lái)實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)。大多數(shù)電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)人員都不是一起工作以生成能同時(shí)滿(mǎn)足電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)要求的協(xié)作型設(shè)計(jì),而是創(chuàng)建各自不同的設(shè)計(jì),然后在生產(chǎn)中拼湊到一起。電氣設(shè)計(jì)人員可能會(huì)詢(xún)問(wèn)電氣系統(tǒng)殼體內(nèi)有多大的空間可用,而機(jī)械設(shè)計(jì)人員關(guān)心的可能是需要多大的控制面板。他們?cè)诓煌能浖鼉?nèi)工作,這一事實(shí)抑制了優(yōu)化機(jī)電設(shè)計(jì)所必需的協(xié)作。

非集成制約了工作流程效率,并帶來(lái)不利因素

如果電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)人員在不同的設(shè)計(jì)軟件包內(nèi)工作,非集成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)造成無(wú)數(shù)工作流程難題和瓶頸,因?yàn)橄掠瘟鞒讨行枰С謨煞N不同類(lèi)型的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。為生產(chǎn)電氣和機(jī)械裝配體而生成的不同BOM、切割清單和文檔會(huì)導(dǎo)致支持其他職能時(shí)出現(xiàn)重復(fù)勞動(dòng),包括采購(gòu)、生產(chǎn)計(jì)劃或制造及裝配。除了降低上市速度、增加成本以及提高出錯(cuò)可能性之外,使用單獨(dú)的非集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)還會(huì)造成偏離新的工作思路及方法、更加過(guò)度依賴(lài)現(xiàn)有方法,同時(shí)阻礙提高工作流程效率和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)創(chuàng)新。

集成機(jī)電設(shè)計(jì)— 更快速、更經(jīng)濟(jì)地開(kāi)發(fā)更高品質(zhì)的產(chǎn)品

將非集成的電氣設(shè)計(jì)工具替換為完全集成的電氣設(shè)計(jì)軟件包(例如SOLIDWORKS Electrical 軟件)之后,將會(huì)簡(jiǎn)化3D 中的原理圖驅(qū)動(dòng)電氣系統(tǒng)和電線(xiàn)/電纜線(xiàn)束的開(kāi)發(fā),進(jìn)而幫助您更快速、更低成本地打造出更高品質(zhì)的產(chǎn)品。除了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)之外,使用相同的機(jī)電設(shè)計(jì)平臺(tái)還有助于在電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)人員之間以及設(shè)計(jì)、工程和制造人員之間開(kāi)展協(xié)作。

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)

集成式機(jī)電設(shè)計(jì)平臺(tái)的諸多好處使電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以更迅速地完成設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),從而幫助將產(chǎn)品更快推向市場(chǎng)。使用集成式機(jī)電設(shè)計(jì)平臺(tái)的好處不僅僅是縮短設(shè)計(jì)周期,同時(shí)還有利于提高工作效率,例如在設(shè)計(jì)和下游流程中順暢的開(kāi)發(fā)工作流程。集成式機(jī)電設(shè)計(jì)平臺(tái)可避免數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出和轉(zhuǎn)換,將BOM 生成、采購(gòu)和預(yù)生產(chǎn)整合為一項(xiàng)工作并自動(dòng)完成,同時(shí)還能降低制造規(guī)劃和文檔要求,所有這些都將幫助制造商比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更快地推出新產(chǎn)品。

降低開(kāi)發(fā)成本

集成式機(jī)電設(shè)計(jì)平臺(tái)將如何幫助制造商減少并控制開(kāi)發(fā)成本? 除了理順產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作流程以節(jié)省時(shí)間并提高產(chǎn)出量之外,將電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)集成到一個(gè)環(huán)境還可以幫助您提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和重用、避免電線(xiàn)/電纜布線(xiàn)的原型制造要求,同時(shí)減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和制造問(wèn)題、降低廢品/返工率、減少保修退貨次數(shù)并降低參與者成本。另一大關(guān)鍵好處是能夠正確調(diào)整機(jī)械、面板和零部件的尺寸,從而允許制造商優(yōu)化材料利用并降低材料相關(guān)成本。

提高質(zhì)量并推動(dòng)創(chuàng)新

除了節(jié)省時(shí)間和資金之外,集成式機(jī)電設(shè)計(jì)系統(tǒng)還將幫助制造商提高質(zhì)量并推動(dòng)創(chuàng)新。就其本質(zhì)而言,集成式機(jī)電設(shè)計(jì)平臺(tái)有助于在電氣設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)業(yè)之間實(shí)現(xiàn)多學(xué)科溝通及協(xié)作。更輕松的溝通和更準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)可視化不僅能夠在生產(chǎn)之前發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,還為新思路及創(chuàng)新方法的實(shí)施打下了基礎(chǔ)。當(dāng)協(xié)作代替了假設(shè)時(shí),參與的每個(gè)人都能在3D 中清晰地查看完整電氣和機(jī)械設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)高層次的質(zhì)量和創(chuàng)新。

SOLIDWORKS ELECTRICAL — 集成電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)以拓展3D 的優(yōu)勢(shì)

為幫助制造發(fā)揮集成式3D 電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)(包括質(zhì)量、成本和效率方面的改進(jìn)),Dassault Systèmes SolidWorks Corporation 專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了SOLIDWORKS Electrical 設(shè)計(jì)軟件解決方案。這些集成式電氣設(shè)計(jì)解決方案的封裝同時(shí)涵蓋了機(jī)電設(shè)計(jì)集成的四大主要階段,從電氣(ECAD) 和機(jī)械(MCAD) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)協(xié)作式共享、完全沉浸式3D 機(jī)電設(shè)計(jì),到兩門(mén)學(xué)科在一個(gè)設(shè)計(jì)平臺(tái)中的完全集成。

機(jī)電設(shè)計(jì)集成的各個(gè)階段

• 完全沉浸/完整3D 集成:電氣與機(jī)械設(shè)計(jì)的每個(gè)部分(包括原理圖開(kāi)發(fā)、3D建模、統(tǒng)一BOM生成、自動(dòng)化電線(xiàn)/電纜布線(xiàn))均包含在一個(gè)通用的完全集成式3D 設(shè)計(jì)環(huán)境中。

• 集成的3D 機(jī)電設(shè)計(jì):只有電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)的建模部分集成在一個(gè)通用3D 設(shè)計(jì)環(huán)境中,包括3D建模、統(tǒng)一BOM生成和自動(dòng)化電線(xiàn)/電纜布線(xiàn),原理圖開(kāi)發(fā)在其他工具中完成。

• 原理圖集成電氣設(shè)計(jì):只有原理圖開(kāi)發(fā)集成在3D機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)境中。

• 電氣/機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的協(xié)作共享:電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以利用導(dǎo)入/導(dǎo)出方法,彼此共享ECAD 和MCAD 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

原理圖驅(qū)動(dòng)的電氣設(shè)計(jì)— SOLIDWORKS Electrical Schematic

這一套使用方便的協(xié)作型原理圖設(shè)計(jì)工具將幫助您針對(duì)機(jī)器、設(shè)備和產(chǎn)品設(shè)計(jì),推動(dòng)快速開(kāi)發(fā)嵌入式電氣系統(tǒng)。內(nèi)置的符號(hào)庫(kù)、制造商零件信息和3D 零部件模型提供了支持設(shè)計(jì)重用的通用且可重用的材料。

集成式3D 機(jī)電設(shè)計(jì)— SOLIDWORKS Electrical 3D

這一集成式3D 電氣設(shè)計(jì)應(yīng)用程序使您可以定位電氣元件,并使用高級(jí)SOLIDWORKS 布線(xiàn)技術(shù)在3D 模型內(nèi)實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)元素的自動(dòng)互連。SOLIDWORKS Electrical 3D 設(shè)計(jì)軟件允許您確定電線(xiàn)、電纜和線(xiàn)束的最佳長(zhǎng)度,同時(shí)在電氣與機(jī)械設(shè)計(jì)之間保持設(shè)計(jì)和BOM 同步。

完全沉浸/完整3D 集成— SOLIDWORKS Electrical Professional

這一功能強(qiáng)大、使用方便的電氣設(shè)計(jì)軟件將SOLIDWORKS Electrical Schematic 軟件的電氣原理圖開(kāi)發(fā)功能與SOLIDWORKS Electrical 3D 軟件的3D 建模功能結(jié)合在一起,提供了一款全面的完全沉浸式3D 集成電機(jī)設(shè)計(jì)解決方案。SOLIDWORKS Electrical Professional 軟件支持電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)與3D 模型、原理圖、統(tǒng)一BOM 生成以及自動(dòng)化電線(xiàn)/電纜布線(xiàn)的集成。

通過(guò)在3D 中集成電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

要想將3D CAD 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)拓展到電氣設(shè)計(jì),就需要一種集成式電氣設(shè)計(jì)解決方案。您無(wú)需再依靠衰落的2D 電氣設(shè)計(jì)方法,也不必使用“線(xiàn)球”一類(lèi)落后的人工方法,而是可以將電氣設(shè)計(jì)視為一項(xiàng)有潛力提高生產(chǎn)效率的職能,并通過(guò)在3D 中集成電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。事實(shí)證明,集成式機(jī)電設(shè)計(jì)與3D 機(jī)械設(shè)計(jì)具有同樣的優(yōu)勢(shì),包括縮短設(shè)計(jì)周期、降低開(kāi)發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、推動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新及加快產(chǎn)品上市,而所有這些優(yōu)勢(shì)最終都將讓您在競(jìng)爭(zhēng)中取得先機(jī)。

無(wú)論您是需要?jiǎng)?chuàng)建電氣原理圖、設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)、選擇電氣元件、實(shí)現(xiàn)電線(xiàn)/電纜布線(xiàn)及線(xiàn)束設(shè)計(jì)自動(dòng)化,還是僅僅共享電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),SOLIDWORKS Electrical 都可以將電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)集成到一個(gè)3D 開(kāi)發(fā)環(huán)境中,從而幫助您實(shí)現(xiàn)自己的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)目標(biāo)。除了節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)之外,由SOLIDWORKS Electrical 軟件提供支持的集成式機(jī)電設(shè)計(jì)系統(tǒng)還將幫助您的公司提高質(zhì)量并推動(dòng)創(chuàng)新。

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