本文介紹了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的行為建模技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。

　　行為建模技術(shù)是這樣一種技術(shù)：它在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時，綜合考慮產(chǎn)品所要求的功能行為、設(shè)計(jì)背景和幾何圖形。它采用知識捕捉和迭代求解的智能化方法，使工程師可以面對不斷變化的要求，追求高度創(chuàng)新的、能滿足行為和完善性要求的設(shè)計(jì)。

　　行為建模技術(shù)的強(qiáng)大功能體現(xiàn)在三個方面：智能模型、目標(biāo)驅(qū)動式設(shè)計(jì)工具和一個開放式可擴(kuò)展環(huán)境。

　　1.智能模型 能捕捉設(shè)計(jì)和過程信息以及定義一件產(chǎn)品所需要的各種工程規(guī)范。它是一些智能設(shè)計(jì)，提供了一組遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)核心幾何特征范圍的自適應(yīng)過程特征。這些特征有兩個不同的類型，一個是應(yīng)用特征，它封裝了產(chǎn)品和過程信息;另一個是行為特征，它包括工程和功能規(guī)范。自適應(yīng)過程特征提供了大量信息，進(jìn)一步詳細(xì)確定了設(shè)計(jì)意圖和性能，是產(chǎn)品模型的一個完整部分，它們使得智能模型具有高度靈活性，從而對環(huán)境的變化反應(yīng)迅速。

　　2.目標(biāo)驅(qū)動式設(shè)計(jì) 能優(yōu)化每件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，以滿足使用自適應(yīng)過程特征從智能模型中捕捉的多個目標(biāo)和不斷變化的市場需求。同時，它還能解決相互沖突的目標(biāo)問題，采用傳統(tǒng)方法不可能完成這一工作。由于規(guī)范是智能模型特征中固有的，所以模型一旦被修改，工程師就能快速和簡單地重新生成和重新校驗(yàn)是否符合規(guī)范，也即用規(guī)范來實(shí)際地驅(qū)動設(shè)計(jì)。由于目標(biāo)驅(qū)動式設(shè)計(jì)能自動滿足工程規(guī)范，所以工程師能集中精力設(shè)計(jì)更高性能、更多功能的產(chǎn)品。在保證解決方案能滿足基本設(shè)計(jì)目標(biāo)的前提下，工程師能夠自由發(fā)揮創(chuàng)造力和技能，改進(jìn)設(shè)計(jì)。

　　3.開放式可擴(kuò)展環(huán)境 一種開放式可擴(kuò)展環(huán)境是行為建模技術(shù)的第三大支柱，它提供無縫工程設(shè)計(jì)工程，能保證產(chǎn)品不會丟失設(shè)計(jì)意圖。它避免了繁瑣。為了盡可能發(fā)揮行為建模方法的優(yōu)勢，在允許工程師充分利用企業(yè)現(xiàn)有外部系統(tǒng)、應(yīng)用程序、信息和過程的地方，要部署這項(xiàng)技術(shù)。這些外部資源對滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的過程很有幫助，并能返回結(jié)果，這樣他們就能成為最終設(shè)計(jì)的一部分。一個開放式可擴(kuò)展環(huán)境通過在整個獨(dú)特的工程中提供連貫性，從而增強(qiáng)設(shè)計(jì)的靈活性，并能生成更可靠的設(shè)計(jì)。

　　行為建模技術(shù)是設(shè)計(jì)軟件變化發(fā)展的一個新階段

　　通過給模型增加行為智能，軟件可以大大縮短設(shè)計(jì)時間

　　在過去的二十年間，設(shè)計(jì)工程師從他們所依賴的工具的巨大改進(jìn)中受益匪淺。二十世紀(jì)八十年代，出現(xiàn)了2D CAD系統(tǒng)，并很快被人們接受。隨后，又出現(xiàn)了3D CAD線框系統(tǒng)，基本上取代了2D CAD系統(tǒng)，再后來，實(shí)體建模又基本上取代了3D CAD線框系統(tǒng)。

　　雖然，勿庸置疑，在機(jī)械設(shè)計(jì)中這些產(chǎn)品都非常先進(jìn)，但是它們并沒有對設(shè)計(jì)過程的本質(zhì)做過任何改進(jìn)。無論設(shè)計(jì)是在繪圖桌上，還是在計(jì)算機(jī)顯示屏上實(shí)現(xiàn)的，其過程本質(zhì)上都是把工程師的想法描繪出來。

　　但時至今曰，制造商還是設(shè)法通過首先把與其它產(chǎn)品不同的創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場，來擊敗其競爭對手，這樣他們對設(shè)計(jì)人員的需求就會不斷提高。另外，客戶要求廠家能夠?qū)ｉT針對其獨(dú)特需求，來定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)，因此要求設(shè)計(jì)具有很大的靈活性，并且能夠接受多次修改。顯而易見，設(shè)計(jì)師需要一些可以把他們的設(shè)計(jì)水平提高到一個新的層次的工具，從而改進(jìn)過程本身。

　　PTC自二十世紀(jì)九十年代起就一直是機(jī)械設(shè)計(jì)和工程方面的佼佼者，它發(fā)明了Pro/ENGINEER套件中的行為建模這一突破性技術(shù)。行為建模技術(shù)不僅僅是表達(dá)工程師設(shè)計(jì)概念的繪圖板，而且還能讓系統(tǒng)根據(jù)從設(shè)計(jì)師和工程師那里收集的信息以及他們?yōu)樘厥庠O(shè)計(jì)所確定的目標(biāo)，來自動建立設(shè)計(jì)。

　　因?yàn)榭梢愿鶕?jù)所有基本行為數(shù)據(jù)來確定模型，所以工程師可以從完成理想性能設(shè)計(jì)所必需的、重復(fù)的、時間密集型工作中解脫出來。這樣，他們就能夠把更多的注意力集中在難題上，從而更好地發(fā)揮他們的創(chuàng)造才能。

　　例如，Loral空間系統(tǒng)公司最近必須確定：當(dāng)儀表板延伸時，新的人造衛(wèi)星的重心到推力矢量的距離是如何變化的。距離的變化可以確定推力大小的變化規(guī)律。以前，要花四周的時間來確定問題，花80多個小時的時間來解決問題。Loral公司推進(jìn)器集團(tuán)經(jīng)理Scott Hersberg說。但是，使用行為建模技術(shù)，Loral公司只用30分鐘就可以確立問題，僅僅5分鐘就可以計(jì)算出結(jié)果。

　　同樣，Nismo - 曰產(chǎn)汽車的機(jī)械臂 - 希望能不違反最小彎管半徑的限制，就可以制造出三個長度相等的單獨(dú)的管道。它的設(shè)計(jì)工程師使用行為建模技術(shù)的優(yōu)化功能，來尋找滿足這一需求的幾何體。以前，工程師要花一整天時間才能手工把幾何體弄彎，并要辛辛苦苦地分析結(jié)果。現(xiàn)在，通過使用行為建模技術(shù)，來自動解決這一問題，Nismo只需6分鐘就可以得到答案。

　　因?yàn)閼?yīng)用軟件可以獲取與解決這一特殊問題相關(guān)的信息，所以這些特殊問題的解決，反過來會使行為建模技術(shù)發(fā)揮更大的作用。其它設(shè)計(jì)人員以后在解決這些問題時可以利用這些知識。

　　這些實(shí)例結(jié)果，可以使您很容易地明白，行為建模技術(shù)為什么最近獲得了圖形世界創(chuàng)新獎、為什么獲得了專利、以及為什么被命名為工業(yè)周刊年度科技(IndustryWeeks Technology of the Year)。

　　行為建模包括:

　　定義行為特征。這些特征可以用于推動設(shè)計(jì)本身的進(jìn)展。例如，捕獲想得到的重量或體積的行為特征，可以用于設(shè)計(jì)剪草機(jī)油箱的大小。或者，可以在一個用于設(shè)計(jì)表面曲率的行為特征中，測量和獲取表面的反射角。另外，也可以對能夠方便地獲取這些復(fù)雜或定制的尺寸的行為特征進(jìn)行分組，并將它們保存在庫中，以供設(shè)計(jì)小組成員再用或訪問。

　　評估模型的可行性、靈敏性或優(yōu)化程度，并理解更改設(shè)計(jì)目標(biāo)所帶來的效果。行為建模技術(shù)能讓工程師通過設(shè)計(jì)研究來評估設(shè)計(jì)的行為，設(shè)計(jì)研究可以提供對更改如何影響模型的深入了解。另外，它還可以確定想要進(jìn)行的更改是否可行。通過實(shí)時設(shè)計(jì)更新和易讀的圖形結(jié)果. 其中包括圖表和彩色框圖. 可以傳遞這一數(shù)據(jù)。另外，工程師還可以研究通過交互式拖曳和用戶定義的運(yùn)動來制作部件動畫的動態(tài)效果。而且，獲取離散測量的行為特征可以用于優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣建立的設(shè)計(jì)更多地考慮了環(huán)境因素。

　　設(shè)計(jì)研究。設(shè)計(jì)模型一旦建立，行為建模技術(shù)就根據(jù)那些模型的特定目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)來改進(jìn)設(shè)計(jì)。換句話說，行為建模技術(shù)可以自動完成工程師不得不用手工進(jìn)行的所有的設(shè)計(jì)反復(fù)。例如，為了獲得最佳的引擎性能，工程師可以把入口管道的恒定流量指定為一個目標(biāo)，行為建模技術(shù)將根據(jù)這一目標(biāo)，自動建立一組研究設(shè)計(jì)空間的設(shè)計(jì)。

　　顯而易見，對設(shè)計(jì)工程師的要求將來只會不斷提高。為了處于領(lǐng)先地位，他們需要不斷改進(jìn)的先進(jìn)工具。行為建模技術(shù)是PTC致力于這些功能改進(jìn)的一個卓越范例。