以最簡單的方式增添三維設計能力

　　2008年8月，中集車輛研發中心爭取到了與南非某車輛廠合作生產專業運輸車的項目。由于合作方采用了Autodesk Inventor進行三維產品設計工作，所以需要中方也基于三維平臺進行協同設計。而在國內，專用車輛領域的三維設計還幾乎是一片空白。

　　然而，中集車輛在進行三維軟件產品選型時并沒有太多猶豫。“除了考慮軟件的易用性、成熟度、穩定性與可開發性等諸多因素，我們同時還對整個PLM系統的集成、發展等做了前瞻性的準備，” 中集車輛研發中心的工程師劉政道先生介紹。因此，新的三維設計平臺需要增強設計數據的集成性和可控性，最大限度地繼承和利用企業原有的設計資源和特性，進而達到計算機輔助設計平臺與企業戰略發展的有機統一。

　　由于中集車輛研發中心長期采用歐特克AutoCAD以及AutoCAD Mechanical進行二維設計，積累了大量的設計數據;另外歐特克的工程技術人員建設性的提出 “采用二維、三維計算機輔助設計平臺及相關管理系統的綜合解決方案”，讓中集車輛欣然選擇了老搭檔歐特克的三維設計軟件Inventor，并實施了以歐特克的文檔管理軟件Autodesk Vault為集成框架，以AutoCAD和Inventor為核心產品設計工具的三維設計平臺，實現了以網絡、數據庫為支撐環境的產品開發和設計機制，加強知識的復用與共享，從而提高設計效率。

　　基于三維平臺的開發模式

　　傳統二維設計平臺下進行的設計是線性的：車輛產品的設計完成后需要交主任設計師審核，審核通過后交工藝部門進行工藝審核，再交標準化部門進行標準化審核。

　　這樣的開發模式下，設計過程分為不同階段順序進行，設計周期較長，給制圖工作帶來了很大的麻煩。“在歐特克的三維設計平臺下，三維模型能夠很清楚地表達設計思想，”中集車輛研發中心工程師賈長來表示。以Inventor為核心的歐特克的數字化樣機解決方案將產品設計過程分成概念設計、結構設計、詳細設計和出工程圖以及市場推廣等主要階段，每個階段的設計結果均要交相關人員審核，有助于及時發現問題，提高設計效率。

　　此次的南非車輛項目中，在概念設計階段利用Inventor的布局草圖建立產品的概念模型，概念設計階段的布局草圖是進行方案討論和小組協同設計的基礎。概念模型審核通過后再進行三維建模，大體結構通過后再進行細節設計，三維模型審核通過后，可以快速生成工程圖。

　　在歐特克公司技術支持工程師的協助下，中集車輛集團完成了Inventor模板文件的定制，此模板能夠自動生成零件的相關屬性，基于BOM表創建符合企業要求的明細表和材料清單，以滿足工作的需要。經過短短1個月的時間，項目進度已經趕超了南非方的進度。

　　“Inventor是一款強大的實時三維可視化的軟件，通過模擬實際裝配反映車輛結構的構成，生成二維加工圖紙，自動生成零部件匯總表以及各種設計關注的報表。它的實體和鈑金建模，整體裝配等基本功能能夠充分滿足我們的使用需求，” 賈長來如是說。

　　圖 專用車輛的三維虛擬模型

　　圖 定制符合企業要求的裝配明細表

　　強大的模擬與分析

　　中集車輛研發中心南非項目的成功，離不開設計軟件中分析工具的支持。以往，研發部門設計出的車輛一般需要經過樣車試制去檢驗設計結果。嚴重依賴物理樣機使得設計周期延長，新產品開發成功的可能性也很大程度取決于設計師個人的經驗和技術水平。

　　用戶運用歐特克數字化樣機解決方案創建三維數字化模型，通過模擬、分析和可視化，在生產前檢驗產品性能，優化設計方案，從而提高設計效率，有效控制成本，加速產品創新與上市。借助數字化樣機，中集車輛的工程師通過對處在試制和驗證階段的專用車的數字化模型進行有限元測算，利用計算功能模擬車輛在各種實際工況下的應力和應變狀態，可以有效避免樣車試制階段中出現結構強度和剛度失效，從而大大縮短了新產品的驗證時間，達到科學決策的目的，為新產品的面世提供了保證。

　　圖 專用車輛車輪裝配體模型

　　“在采用歐特克三維設計平臺之后，直觀的模型提升了設計表達能力，改善了設計質量，提高了設計效率。Inventor可以自動監測到零部件的干涉情況，圖紙的準確性和科學性在設計階段得到了保證。通過重量計算功能，工程師在設計階段就能完全明確掌握車輛的重量、質心等技術關注的重要參數，為新產品的成功開發打下了良好的基礎，” 中集車輛研發中心工程師劉政道介紹說。

　　并行協同設計環境

　　通過Autodesk Inventor自帶的Vault工作組圖檔管理軟件，中集車輛項目組內部不需要任何復雜的實施過程，馬上就可以方便地共享、交流設計數據，實現組內設計的協同和項目設計數據重用，在提高設計效率的同時，保證了項目產品數據的安全性。

　　“原先我們的協同只是在服務器上建一個共享文件夾。一個項目還好，如果是多個項目，涉及到數據的通用性和版本的問題，生產就會亂套，”劉政道的一番話，貌似玩笑，卻一點兒也不輕松。

　　在歐特克公司技術支持工程師的協助下，中集車輛南非項目組部署了Autodesk Vault進行協同設計，對產品數據進行實時備份和統一管理。首先，南非項目組的相關負責人根據新產品的設計和圖檔傳遞流程，確定設計數據的控制權限，并在Vault中進行分組，設置相應的Vault項目負責人。同時，針對各部門的實際使用情況，由歐特克公司技術支持工程師進行Vault應用培訓。流程控制確定后，南非車輛項目開始歸檔Vault，并給予相應技術人員控制權限，并行在Vault中進行各項目的協同設計、傳遞與備份工作。

　　目前，南非車輛項目已經在Autodesk Vault數據庫中實現了數據的一致性與版本管控，并保存了完整的產品結構圖。按功能結構分類，查找調用起來很便利，完全杜絕了原先圖紙保存混亂、不易查找以及人為因素導致的設計數據損壞甚至流失的情況。“現在所有的設計工作都能在網上交流，每項工作都留有記錄，不僅考評有據可依，也有效地調動了員工的積極性，大幅提高設計管理水平。通過部署Autodesk Vault，中集車輛集團以最低的成本投入解決了設計軟件更新與圖檔管理的需求，” 劉政道侃侃而談。

　　及時響應的服務支持

　　歐特克公司的技術支持工程師與授權經銷商深圳華欽對中集車輛研發中心在項目開始初期進行了Inventor基礎應用模塊培訓，主要講敘Inventor的操作界面、參數化設計、草圖繪制、二維實例、實體建模編輯、曲面建模、裝配圖及工程圖等。基礎培訓結束之后，參與人員普遍認為Inventor在二維與三維數據的關聯性、二維出圖以及表達視圖動畫方面方便靈活，能夠在后續設計工作中帶來很大幫助。

　　除了培訓，“有求必應”也幾乎成為歐特克工程師的代名詞。

　　“當我們在設計過程中遇到問題，總是能夠在第一時間得到歐特克的電話答復;如果不能解決，第二天一定會有歐特克的工程師來到現場進行支持，”說道歐特克的技術服務，劉政道贊不絕口。

　　不管是貼合客戶應用要求的軟件功能，還是認真負責的售后服務，中集車輛研發中心充分體會到了歐特克公司以客戶需求為中心的核心理念。而歐特克公司也將繼續與中集車輛研發中心攜手合作，幫助中集車輛提高設計能力和設計管理水平，憑借三維數字化設計激發出的創新潛力，登上車輛研發制高點!