基于PDM系統平臺的Top—Down協同設計研究

劉華 陳慧丹 陳洪亮

摘 要：基于公司PDM系統平臺和三維設計軟件PRO/E，采用模塊化+Top-Down設計方法進行掘進機產品協同設計研究。其方法可確保數據的及時、準確傳遞并省略繁瑣的口頭溝通，減少產品零部件品種，提高設計效率。

關鍵詞：協同設計 模塊化 Top-Down 掘進機

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-00-01

三一重型裝備有限公司的掘進機產品為訂單式產品，在平臺產品基礎上，根據客戶訂單的具體需求進行定制研發和制造。隨著市場的不斷發展和客戶需求的多樣化，產品零部件品種呈現爆炸式的增長，導致產品的設計、生產、采購、運輸和管理成本很高，并且產品的交貨周期也面臨著巨大的挑戰。因此，三一重裝基于PDM系統平臺，采用模塊化+Top-Down設計方法進行協同設計研究。通過新的研發方法，減少產品零部件品種，提高平臺產品的部件重用度，減少部件之間的耦合關系，將客戶的變化需求對產品的影響降低，使客戶訂單分離點盡可能的遠離供應商而靠近客戶，并通過參數化模型實現產品的快速衍生變型，提高產品的設計效率。

1 協同設計

1.1 協同設計中PDM系統平臺作用

PDM系統為公司研發數據存儲平臺。研發工程師使用PRO/E三維軟件開展設計，設計完成的三維模型和二維工程圖紙全部檢入PDM系統，并通過PDM系統完成校對、標準化、審核直至圖紙發布。可以說PDM系統就是一個巨大的數據庫，采用模塊化+Top-Down設計方法并合理的利用此數據存儲平臺能極大地提高設計效率。

1.2 協同設計中總體與模塊設計

以PDM系統為中介，總體設計師與模塊設計師開展協同設計。根據掘進機產品架構定義產品模塊，總體設計師設計一級模塊的接口，一級模塊設計師設計二級模塊的接口，然后進行接口的優化整合，建立三維接口骨架庫，接口骨架后續用來指導驅動模塊的結構設計。在完成接口設計的基礎上，總體設計師針對具體掘進機機型進行整體布局，確定掘進機各模塊的布置位置、接口位置和模塊關鍵參數等。模塊設計師接收總體定義的位置信息和參數要求，并從接口骨架中接收接口條件，開展模塊的設計。當總體參數和設計條件更改后，模塊只需更新接收的設計信息即可。在此過程中總體設計師與模塊設計師完全通過PDM系統平臺完成（圖1）。

1.3 協同設計的優勢

（1）總體設計師與模塊設計師通過PDM系統進行數據傳遞，代替傳統設計方法中繁瑣的口頭和紙面交流，且可以保證數據的準確、唯一。

（2）各模塊設計師與總體設計師只需將PROE連接到PDM系統，點擊下更新，就可以得到最新的數據，能及時發現設計中存在的問題并在第一時間加以解決。

（3）協同設計為并行設計，且模型采用的是參數化建模，模型可驅動，設計效率較傳統設計方法提高顯著。

2 結語

在產品開發中采用協同并行設計，不但能提高研發效率、縮短研發周期，同時可確保數據的準確、唯一，讓設計師及時查看與之相關的部件設計情況，避免設計沖突。目前公司在掘進機、液壓支架等產品中全面推行此方法，找到一條適合企業發展的研發道理。

參考文獻

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