Pro/ENGINEER在開關插座中的開發與應用

摘要：在市場經濟下，企業必須進行技術創新和產品創新，才能搶先競爭對手提供滿足用戶需求的一流產品，不斷保持和擴大市場占有份額，才有希望在日趨激烈的市場競爭中生存和發展。

關鍵詞：插座 安全 制造

在多年的開關插座產品的研究開發實踐中，我們充分意識到要提供滿足用戶需求的一流產品，產品設計始終是重要的基礎環節，它決定了產品性能、質量、水平、成本和經濟效益。在現代社會條件下，產品開發過程不僅需要一流的人才，還要包括現代設計方法、工具、技術及基礎平臺和檢測手段、實驗條件以及信息等等。

1.開關插座行業的產品特點和開發要求

開關插座直接為廣大群眾所使用，是提高人民的生活質量和水平的服務性產品。該類產品往往是大批量生產，其中塑料件和沖壓件較多，工藝過程和質量控制要求非常嚴格，產品設計和制造周期較短。由于進行大批量生產和銷售，總利潤相對較高，市場競爭相當激烈，企業的壓力很大。為了在激烈的競爭中得到生存和發展，必須不斷推出新產品，力爭走在市場前列，確保不會被市場淘汰。

開關插座生產制造的主要特點：一是大批量生產，2012年，公司產銷開關、插座達3000多萬只。如果暢銷，一個型號就能累計售出200萬只以上；二是開關插座產品中的塑料件和沖壓件所占比重很大，如開關產品中，塑料件占65%左右，沖壓件占20%左右。由于大批量的生產性質，約80%左右的零件必須利用模具才能生產，而模具本身制作周期較長，費用昂貴且完工以后修改起來十分困難。因此，開關插座行業在產品開發中往往提出這樣的基本要求：首先是如何快速設計，即針對需求，迅速提出解決方案并予以實現。其次是如何成功地設計，即當一個設計完成后，模具投入之前，快速地制造出樣品來，進行評價、論證，針對缺陷及時修改設計，使其盡可能一次趨于完美、取得成功。

根據上述特點和要求，開關插座行業要提高產品競爭力，就要加強適應市場的創新能力和反應能力，以用戶為中心，快速高效地推出實用新穎、先進好用、物美價廉的新產品，很快上市銷售，搶占市場先機，滿足不同用戶的需求。要想做到這一點，唯一的出路就是應用現代設計方法、工具和技術。在產品開發過程，利用優秀的計算機輔助設計系統來進行產品設計，以保持持久的市場競爭優勢，這不僅體現了企業的科技進步，而且是企業實現自己的經營目標的必由之路。

如圖1是四位開關產品的爆炸裝圖。該產品經Pro/ENGINEER零件造型、部件裝配，確認無誤后，制作模具。在生產制造過程中，基本沒有設計形狀和尺寸的問題。

2. Pro/ENGINEER造型的作用

面對日趨激烈的市場競爭，針對企業要持續提高質量、降低成本，縮短設計，制造與交貨周期，迅速向用戶提供所需商品等種種要求，企業自身必須有規范的一流產品開發過程和其相對應。現代設計技術的綜合應用，能夠提高企業的產品創新能力，以更少的時間推出更好的產品，切實增強企業的市場競爭力。

2.1.在Pro/ENGINEER三維造型的基礎上，零件間可以模擬產品裝配，實現產品，可以分析各零件之間是否存在不合理性。Pro/ENGINEER造型的產品，可以通過快速成型得到樣品。在此基礎上經過評價、再設計、再評價的循環，保證了設計的一次成功率，保證了后續工作順利地進行。

2.2.通過不斷地對某類產品零部件進行綜合分析、歸類、歸納、整理的基礎上，持續開展“三化”的工作，并建立某類產品的常用件、標準件的三維模型庫。有這樣常用件、標準件庫的支持，就能快速地完成裝配，有效縮短某類產品的設計周期。

2.3. 對于開關插座產品，在Pro/ENGINEER三維虛擬設計、裝配的基礎上使用快速成型技術，可以加速將工程師頭腦中的設計方案轉變為現實產品的過程。快速成型后，Pro/ENGINEER三維模型成為真實的實物，與最終產品的外形和大小一致，看得見，摸得著，可以直接評價或者參展。越早拿出樣品，越有利于及時修改、完善設計，使企業開發外觀好、質量高的新產品并加快其上市時間。

2.4. 對于塑料件和沖壓件的模具，在三維設計、裝配的基礎上進行結構有限元分析，機構運動及動力分析，注塑流動分析，結構、機構的優化設計等，才能有目的地調整產品尺寸、形狀和材料分配，使塑料件和沖壓件以及模具的設計更趨合理，更加符合技術經濟要求。這是模具成功設計和制造的關鍵。

3.前景展望

在開關插座產品開發過程中應用現代設計方法、工具和技術，是企業技術創新和產品創新的必由之路，是提高企業經濟效益和產品競爭能力的必要措施。

目前，公司已經在不同的部門分別實現了計算機輔助設計、快速成型，計算機輔助制造，有了企業的內部計算機網絡，開展了企業的ERP工作。在此基礎上，我們企業計算機系統和信息化的深入應用，已通過PDM將設計和ERP有機地結合起來，通過虛擬模型將設計和工藝以及制造有機地結合起來。實現了這樣地結合，公司的產品研究開發工作將更上一層樓。打造一流的隊伍，應用一流的方法，實施一流的過程，創造一流的產品，實現始終站在電氣附件開發的前列，實現企業理想。

參考文獻：

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[2]申建軍等.應用快速成型技術提高產品創新設計能力.計算機輔助設計與制造，1999（8）：61～62

[3]申建軍.應用現代設計技術是提高企業競爭力的有效措施.第一屆國際機械工程學術會議，2000.12

作者簡介：

邰軍 男 1978年3月 江蘇海安 工程師 從事開關插座的設計與開發，目前任公司開關產品設計主管 學歷：本科 單位：西蒙電氣（中國）有限公司