產品與服務方案 Product and service solutions

數字化樣機 Teamcenter Visualization

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1.概述About Visualization Mockup
 

    數字化樣機是一個完整的基於計算機的產品研製的集中信息載體, 是根據產品設計或概念描述產生的在功能、行為以及
感官( 視覺、聽覺、觸覺等) 特性方麵與實際產品盡可能相似的可仿真數字模型,並對該模型進行評估和測試,從而獲取關於
候選的物理模型設計方案的特性。

 

      隨著產品的日益複雜,今天的製造商正在使用基於機電技術的方法集成其中的電氣、機械和軟件組件。數字化樣機解決方案支持不同領域的工程設計團隊共同處理一個單一的數字模型,從而減少了整個設計流程的時間以及其中的錯誤。Teamcenter Lifecycle Visualization 解決方案能夠在機電產品開發領域幫助製造商獲得全麵的優勢。


 

 

2.數字化樣機平台框架Teamcenter Lifecycle Visualization
 

企業數字化樣機平台體係架構
 

3.數字化樣機平台簡介Teamcenter Lifecycle Visualization

 

      數字樣化樣機與並行工程緊密相連,整機產品幾何模型的裝配在多個產品設計部門協作下共同完成,要實施完整的數字樣機技術,需要一個並行工程協同平台作為支撐,以實現信息的交換、反饋、分發、管理等。

 

      PDM 係統是實施並行工程的方法之一,它能夠實現不同設計部門的設計信息、日常事務信息、流程控製信息等的統一管理,為並行工程的運行提供保證。

 

      由於PDM 係統自身特點的限製,使得工作流程控製不夠靈活,數據傳輸效率不高,使能度不夠,因此,單純依靠PDM 係統的並行協同是缺乏效率的。

 

      現實情況是,在產品設計的前期,比如在上遊打樣設計階段,這時的產品模型還處於動態修改階段,產品還沒有定型,因此也沒有必要在PDM 係統裏麵進行管理及並行協同。

 

      按照並行工程的思想,在產品設計的中遊甚至下遊階段都希望同時看到打樣設計的中間結果,並可隨時與打樣設計者、或者中、下遊設計者之間就某一共同關心的問題,隨時進行異地的討論和修改,而如果完全按照PDM 的管理規範,在前一階段設計結果沒有提交之前,後麵相關的設計人員很難看到這一設計結果,也就很難提前準備自己的設計內容,來提高產品的開發效率。即從並行協同的角度出發,要求蝌蚪窝直播的設計支撐體係具有很大的靈活性和並發特性。
 


 

      可視化協同會議平台TC Community, 利用IE 來進行數據管理和實現網上數據通訊,客戶端可直接從IE 的項目管理區上抓取所需要的不同產品設計部門的數據資源(如機翼、襟翼的幾何模型),而不需關心所需要的幾何模型所存放的具體物理位置,在進行裝配時所發現的問題可以直接發布到反饋區上,零組件的產品設計人員可及時的看到自己所設計的部分在裝配時發現的問題。可視化協同會議平台TC Community 使得異地工作人員可隨時就某一設計結果召開在線討論會議。

 

      因此,在TC Community 與PDM 係統結合的同時,配以數字化樣機工具TC Visualization 構成完整的並行協同工作體係,是對過去以MCAD+PDM 為核心的並行工程的發展和完善。 

 

4.數字化樣機解決方案Teamcenter Lifecycle Visualization

 

      Teamcenter Visualization 是一個高性能的數字化樣機工具。通過TC Visualization,可盡早發現設計缺陷,縮短產品上市時間,避免因不良設計引發的後續工藝變更,降低成本,減少物理樣機的數量,用數字產品快速生成和測試不同設計方案。TC Visualization 還提供了專門用於對數字樣機進行分析的靜態、動態幹涉檢查、剖視、測量等功能。在TC Visualization中,用戶可以用鼠標在正常的交互速率下操作具有全部零配件細節的巨型裝配。在各部件設計完成後,即可快速的將該產品的所有部件直觀地展現在產品評估團隊前,使得所有評估人員在進行產品機構的深入分析前,對產品的數據樣機進行多視點、多層次的細節查看,了解各部件之間的關係和各部件的具體幾何外形細節。在部件的查看過程中,還可以實時地對所分析的部件進行旋轉、縮放、隱藏及透明化處理,實現以前在物理樣機時代根本無法達到的功能。 
 


 

4.1數字樣機查看-Teamcenter Visualization Mockup
 

      Teamcenter Visualization Mockup 軟件的分析和仿真功能讓建造物理樣機成為曆史。
 

      利用Teamcenter Visualization Mockup 軟件,設計團隊快速建造高水平的數字樣機,團隊中任何成員都可以查看,並將數字原型傳遞給分散在各地的團隊成員,分析相互關聯的組件,對產品操作進行仿真,這樣團隊成員就能夠對相關問題進行討論,快速綜合各種備選的設計概念。
 

·幹涉檢查

·評估分離要求

·人機工程研究

·對可拆卸零件的移動研究

·判斷是否有足夠的可達性

·方便維修作業

·檢測並排除設計的錯誤

 

      Teamcenter Visualization Mockup 擁有所有主流CAD 轉換器,利用企業多CAD 係統設計資源,建造真正的多CAD 環境下的數字樣機。

 

      借助JT 輕量化、可視化格式,能夠快速上傳、導航與分析各種極為複雜的裝配。此外,還能夠在JT 模型裏麵攜帶NURBS 數據,以便進行精確測量和分析。另外,它的JT 建模功能還可以支持製造信息(如尺寸、公差和三維注釋)以及屬性數據,為可視化對話提供附加的價值。

 

      Visualization Mockup 與Teamcenter PLM 管理平台緊密集成在一起,使你能夠查看並管理相關數據,將數字化樣機納入整個產品生命周期的協同管理。

 

4.2裝配過程仿真-Teamcenter Visualization Animation Creation

 

      傳統CAD 進行零組件模型裝配時不考慮裝配過程的實際可能性,隻按照CAD 裝配的固定裝配操作規則將模型組裝到一起,如三矢量定位、三麵定位、軸-孔對齊等,不考慮在真實工況下能否實現,容易出現產品結構設計與生產製造實際不符的情況發生。

 

      裝配過程仿真幫助用戶實現產品整機的數字化預裝配,實現產品零組件在裝配過程中的工藝性檢查、幹涉檢查,以及人工裝配操作的可達性分析、舒適度分析、裝配效率分析等。TC Visualization 軟件的裝配動畫及路徑規劃模塊,能夠以多媒體動畫方式演示整機裝配過程,並分析幹涉情況及零組件的最佳裝配路徑,完成生產前裝配過程仿真分析,提高產品設計效率,縮短產品試製時間。
 

 
 

4.3數字樣機演示係統-Teamcenter Visualization Concept
 

      可視化概念設計-逼真的數字樣機用於實際的設計驗證
 

      TC Visualization 軟件的概念評估工具Concept,采用更具魅力的虛擬樣機替代原有的物理樣機,設計師和工程師們能夠針對他們的設計進行經驗評價和決策,就好像存在一個真實的物理樣機一樣。借助於Showroom 演播室模塊,並結合沉浸式的VR環境,Concept 能夠提供逼真的虛擬樣機實時交互。

 

      Teamcenter Visualization Concept 包括Desktop 和Showroom兩個模塊。

 

      Concept Desktop 模塊:

      直接利用現有JT 數據,使數字樣機和場景更加逼真、生動、實時傳達設計意圖。

 

      Concept Showroom 模塊:

      支持高級虛擬現實環境,以1:1 比例逼真交互式操作。 

 

  

 

4.4質量測量數據可視化-Teamcenter Visualization Quality
 

      快速、輕易地查看整個企業的質量測量數據。

 

      每個製造企業都需要監控生產質量過程。Teamcenter Visualization Quality 是一個用於在高端可視化環境中以圖形形式顯示、分析和傳遞生產測量數據的工具,用於直接從用戶桌麵解決裝配建造問題,共享整個擴展企業的質量信息。

 

      ·快速、輕易地創建圖形報表,把測量檢驗數據與輕量化三維幾何圖形合並起來。這些報表包括可配置的統計過程控製(SPC)圖表,自定義的幾何圖形視圖,橫截麵以及文本標記。

 

      ·顯示多種CAD 係統裏麵由數千個零件組成的大型裝配和幾何圖形。


 

 

在產品的整個生命周期中,Teamcenter Visualization Quality
 

能夠在全企業範圍內查看一個數字環境中的質量數據。
 

      ·產品開發:在一個新的設計裏麵實施部件/ 裝配公差之前,工程師可以訪問正在生產的類似零件的質量數據,以評估當前的能力。

      ·原型建造:工程師可以快速識別超出規格的情況以及原因,快速解決原型建造問題。

      ·量產:製造部門可以監控關鍵的尺寸質量特性,以保持產品質量的持續穩定– 減少廢品、返工和質量保修成本。

 

4.5產品裝配結構的人機生產操作環境的測試-Teamcenter Visualization Jack

 

      考察未來產品人機操作的合理性是籌建物理樣機另一個目的。數字化樣機能夠實現人體模型數字化,並且能夠在合理約束控製下完成對數字化人體各個關節的操作,實現人機環境操作的可達性測試、視覺範圍可見性檢查、操作舒適度的考察等。此外,像其他產品模型一樣,這種數字化的人體模型能夠被數字樣機的分析工具操作,例如,在對整機實施剖切操作時,能夠看到人體模型的剖切輪廓,人體模型的各個部分與產品幾何模型一樣,可以被測量、被交互。

 

      Teamcenter Visualization Jack 是整機環境下的人機分析模塊。它可以讓您按要求生成多個不同尺寸的數字化人體模型,並提供了一百多種人體模型姿態庫,人體模型含有68 個可操作關節,所有的關節都按照正常的人體工效聯動操作的。經過人體任務仿真測試過的產品設計,如駕駛艙的設計等,具有更高的可信度。在產品的交付上,更有說服力。另外,在進行產品結構設計時,產品結構的工藝性問題,如鉚接操作的可達性,操作的合理性是產品設計的一個重要的內容。傳統的CAD 係統缺乏有效的人機工效測試手段。運用VisJack 可有效的對產品結構進行裝配操作工藝的合理性分析。這樣,在產品圖紙發放到製造過程之前,徹底地分析出設計中存在的問題。

 


 

 

4.6數字化發布與辦公協同環境-Teamcenter Visualization Publish
 

      Teamcenter Visualization Publish 提供了一個易用的排版環境,用於創建作業指導書、維護手冊、零件目錄或任何其它技術文檔。在Publish 中,設計小組使用相同投資下的二維和三維圖形,設計變更與Publish 中的內容同步,並行啟動文檔準備發布工作,減少錯誤,縮短時間,簡化培訓。利用多媒體、三維可視化和基於網絡的輸出,不僅可以實現車間的無紙化作業,而且還可以消除誤解,加強理解。

 

優點:

·極大地減少了創建技術文檔的時間和成本

·充分利用JT 的傳遞路徑和可視化投入

·省掉了在不同程序間切換的麻煩

·消除了因幾何對象發生改變而不能自動更新,必須返工的重複性勞動

 


 

4.7產品裝配結構的容差分析-Teamcenter Visualization Variation Analysis

 

      產品裝配結構件的容差分析一直是設計與製造的難點問題。由於飛機、火箭、導彈等產品多是鉚焊結構,裝配過程中變形較大,產品的外型準確性通常是靠設計補償和工藝補償來保證的。但產品結構中的機加件組件,如操縱係統組件、收放係統組件、關鍵結構件等的製造精度卻不是靠工藝補償和設計補償來保證其準確度,而是靠嚴格的容差分配加以控製的MCAD 軟件通常僅提供三維尺寸標注的手段,用於輸出二維工程圖,缺乏有效的容差分析手段,經常是根據經驗或者產品設計技術條件主觀地給出產品零組件的公差分配。

 

      Teamcenter Visualization提供了強大的容差分析模塊—Variation Analysis,它是一個通用、直觀、圖形化的形位、尺寸公差分析工具,可以讓您使用JT 數字化樣機模型來模擬製造及裝配過程並指出偏差量及產生的原因。一旦產生偏差的因素確定,零件設計公差和裝配過程會被優化以保證正確的尺寸及產品功能。它的裝配過程仿真功能可以模擬裝配過程並以圖像的方式顯示產品和過程偏差,結果報告完整精確地描述出偏差值及產生原因,分析後的圖形結果顯示於3D 集成環境中並可以很容易地在整個企業中進行信息交流。所有這些工作都可以進入到產品開發過程的早期,在產品製造前或生產設備準備好前完成。   

 

 

5. 價值定位-Visualization Mockup's Value

 

      數字化樣機解決方案能夠幫助承擔概念設計、工程設計和製造及分析等部門在投產前以虛擬方式深入研究完整產品。借助數字化樣機製造解決方案,製造商可以創建、驗證、優化和管理設計,對設計的實際性能執行可視化和仿真處理,減少對於昂貴的物理樣機的依賴,而在設計流程中使用單一數字模型有利於開發團隊與不同利益相關人加強交流,並迅速將更多創新產品投放市場。

 

全新研發模式提升企業競爭力

 

(1)高效的研發手段加快產品更新換代,降低產品開發風險,提高企業生產效率。

(2)密切企業間協同。產品的數字化使企業能夠通過Internet 進行產品信息的快速交流,克服單一企業資源的局限性,將具有開發某種新產品所需的知識和技術的不同組織或企業組成一個臨時的企業聯盟,即企業間的動態聯盟,以適應瞬息萬變的市場需求和激烈競爭。