李 濤

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院，四川成都，610059）

探析協(xié)同設(shè)計在工程機械設(shè)計中的應(yīng)用

李 濤

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院，四川成都，610059）

目前在設(shè)計方面更新技術(shù)的重要工具就是協(xié)同設(shè)計，協(xié)同設(shè)計是在統(tǒng)一的平臺進行，其能夠使得行業(yè)間的溝通得到加強。在工程機械設(shè)計中應(yīng)用協(xié)同設(shè)計，能夠使得設(shè)計的質(zhì)量以及效率都得到顯著的提升。本文圍繞著協(xié)同設(shè)計在工程機械設(shè)計中的應(yīng)用這一主題展開了討論，首先介紹了我國工程機械設(shè)計的現(xiàn)狀，隨后提出了工程機械設(shè)計的CSCD體系。

協(xié)同設(shè)計；工程機械設(shè)計；應(yīng)用

1 我國工程機械設(shè)計的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的工程機械設(shè)計，對經(jīng)驗總結(jié)十分重視，在設(shè)計中應(yīng)用經(jīng)驗公式、數(shù)學(xué)圖表、理論等方法。我國工程機械發(fā)展時間較晚，與國外相比差異還很大，其以設(shè)計引進技術(shù)等為依據(jù)進行前期發(fā)展，設(shè)計人員主要負(fù)責(zé)改進工藝編排以及轉(zhuǎn)化圖紙等，沒有做到深入的分析整機的深層設(shè)計機理。相較于國外，我國工程設(shè)計人員沒有多元化的專業(yè)知識，并且其產(chǎn)品原理和設(shè)計思想等都在模仿國外。工程機械這一行業(yè)的特點，使得其遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，因此在缺乏改進和創(chuàng)新的前提下，是無法對工程機械制造業(yè)進行振興的，要想發(fā)展首先要做的就是對技術(shù)、知識進行創(chuàng)新。目前已經(jīng)有許多工程機械企業(yè)開始行動，對更加先進的設(shè)計模式進行尋找。

在計算機技術(shù)等的發(fā)展過程中，工程機械設(shè)計中應(yīng)用了很多先進的建模方法、設(shè)計方式以及設(shè)計思想，進而逐漸將工程的協(xié)同設(shè)計實現(xiàn)。在部分企業(yè)中已經(jīng)開始應(yīng)用CSCW、CIMS系統(tǒng)等信息化工程。設(shè)計師開始對計算機輔助設(shè)計軟件進行應(yīng)用。在不斷的發(fā)展中，目前設(shè)計師們通常都用SolidWorks、AutoCAD等三維設(shè)計等建模工具。三維設(shè)計能夠更加形象直觀的展示產(chǎn)品設(shè)計，預(yù)先演示產(chǎn)品最終的動作以及形態(tài)，進而對產(chǎn)品的產(chǎn)出風(fēng)險進行大幅度降低。除此之外還能夠通過計算機輔助以及建模軟件對軟件接口進行分析，進而對試驗費用和產(chǎn)品研發(fā)費用進行有效的降低，對開發(fā)周期進行縮短，縮短產(chǎn)品市場競爭力提升。

2 工程機械設(shè)計的CSCD體系

2.1工程機械CSCD體系結(jié)構(gòu)的核心

在過去企業(yè)內(nèi)部為開發(fā)工程機械產(chǎn)品的主力軍，但隨著時代的發(fā)展，許多大型企業(yè)在開發(fā)產(chǎn)品的過程中也要求合作商以及供應(yīng)商加入其中，將一致的產(chǎn)品信息進行及時獲取，并對這些信息進行應(yīng)用，從而將實時的協(xié)同開發(fā)展開。其中包括設(shè)計思想的交流、遠(yuǎn)程評審的實現(xiàn)、運動仿真的模擬、檢查干涉、模型裝配以及產(chǎn)品零件的查閱等。在工程機械設(shè)計中對CSCD系統(tǒng)進行應(yīng)用，其存在的主要問題如下。

第一，可靠安全的異地通訊，能夠?qū)?shù)據(jù)共享和信息交流在不同的工作平臺實現(xiàn)，進而將實時協(xié)同實現(xiàn)。第二，不同CAE軟件下的仿真分析以及不同CAD軟件的虛擬裝配和數(shù)字化建模。從目前我國工程機械設(shè)計的情況可以看出，目前主流的方式就是結(jié)合式的設(shè)計方式。第三，將核心設(shè)置為知識管理，對分析案例、修改設(shè)計的過程以及重視知識的應(yīng)用進行強調(diào)，進而將專家數(shù)據(jù)庫形成，能夠?qū)Ψ磸?fù)發(fā)生同樣的修改錯誤進行預(yù)防。第四，將核心認(rèn)定為過程管理，對人機交互無縫接口以及人與人之間和諧交互進行強調(diào)。第五，協(xié)同設(shè)計可視化?，F(xiàn)階段能夠?qū)⒖梢暈g覽實現(xiàn)的方式包括以下兩種，第一種瀏覽是建立在輕量化數(shù)據(jù)格式上，其在下載數(shù)據(jù)文件的時候不會保存到本地，而是直接轉(zhuǎn)化存在于服務(wù)器中的數(shù)據(jù)文件，從而使得瀏覽的格式變?yōu)檩p量化格式，從而對瀏覽的速度以及安全性進行提升，其具有較高的技術(shù)難度。

2.2工程機械CSCD中CAD環(huán)境中的實時協(xié)同

CSCD系統(tǒng)在工程機械設(shè)計中，對CAD環(huán)境下的實時協(xié)同進行支持為其應(yīng)用價值最高的協(xié)同設(shè)計方式。目前現(xiàn)代設(shè)計人員已經(jīng)將三維建模軟件作為主要的應(yīng)用工具。但通常情況下CAD平臺無法將同步更新和傳遞消息等設(shè)計過程中的功能提供出來，在不同的CAD環(huán)境中不同設(shè)計者無法將真正的同步實現(xiàn)，必須在庫中保存數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能夠?qū)⑵渲匦麓蜷_，隨后才能夠?qū)⒏聦崿F(xiàn)，但是難以改變設(shè)計更改滯后的情況。在滯后的時期，會使得一些不曾想到的結(jié)果出現(xiàn)，無法預(yù)料到變更設(shè)計造成的影響。

將產(chǎn)品設(shè)計在CSCD中進行，更改的信息在CAD環(huán)境的實時協(xié)同中能夠進行及時獲取，對設(shè)計來說這些信息的十分重要，其能夠?qū)φw設(shè)計由于滯后而失敗的情況進行避免。如果對CSCD中CAD環(huán)境下的實施協(xié)同設(shè)計進行應(yīng)用，在機架設(shè)計上零件工程師進行變更，裝配工程師就能夠?qū)ζ浞答佭M行及時的獲取，進而調(diào)整裝配，防止有錯誤出現(xiàn)在之后的設(shè)計中。

將實時協(xié)同在CSCD系統(tǒng)的CAD環(huán)境中實現(xiàn)，其主要是對協(xié)同感知技術(shù)進行應(yīng)用，進而使得設(shè)計者對不同工作平臺無縫接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以及圖形空間的集成進行共享。在交流數(shù)據(jù)模型傳輸?shù)臅r候，由于三維CAD設(shè)計具有非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)，并且由于其受到網(wǎng)絡(luò)帶寬以及網(wǎng)絡(luò)硬件的局限，應(yīng)該對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量進行減少，進而將協(xié)同實時在設(shè)計中進行。在工程機械朝著智能化和系列化的方向進行發(fā)展，大型機和小型機也在分別朝著大功率化和多功能化的方向發(fā)展。在工程機械中，目前已經(jīng)在其中應(yīng)用了高速無線電通信、GPS微波定位以及機載計算等信息技術(shù)，成熟機型的設(shè)計在不斷創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)也在不斷改進。實時協(xié)同設(shè)計在CAD的環(huán)境中，能夠?qū)⒃O(shè)計者關(guān)于零件結(jié)構(gòu)的意見實現(xiàn)實時交流，進而對最優(yōu)設(shè)計進行獲取，從而對整機的性能和外形兩個方面的結(jié)合進行滿足。

3 結(jié)語

本文就協(xié)同設(shè)計在工程機械設(shè)計中的應(yīng)用進行了探討，首先對我國工程機械設(shè)計的現(xiàn)狀進行了介紹，隨后對工程機械設(shè)計的CSCD體系進行了分析，并且分析了工程機械CSCD中CAD環(huán)境中的實時協(xié)同。協(xié)同設(shè)計在工程機械設(shè)計中的應(yīng)用，能夠使得工程機械設(shè)計具有更高的設(shè)計質(zhì)量和效率，從而對工業(yè)發(fā)展起到促進作用。

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作者介紹

李濤（1995.01.06-），男，四川簡陽人，本科，就讀于成都理工大學(xué)機械工程專業(yè)，主要研究方向：機械設(shè)計加工應(yīng)用。

Application of collaborative design in engineering machinery design

Li Tao
（College of nuclear technology and automation engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan, 610059）

at present, the important tool of updating technology in design is collaborative design, which is based on a unified platform. The application of collaborative design in the design of construction machinery can improve the quality and efficiency of design. This paper focuses on the application of collaborative design in the design of construction machinery. The paper first introduces the current situation of the design of construction machinery in our country, and then puts forward the CSCD system of engineering machinery design.

collaborative design; engineering machinery design; application