智能互联产品的意图设计管理


智能互联产品的意图设计管理

Written By: Dave Martin

设计意图管理 - 或应管理 - 我们在 CAD 建模中所做的每一项选择。设计意图认识到初始设计阶段只是产品生命周期的一小部分。随着需求变化,我们会将更多时间花费在修改和更新模型方面。因此,我们希望将其他信息构建到我们的模型中,以便更改智能地传播到相关的特征与元件。


熟悉的设计方法

在装配设计方法方面,自下而上设计 (BUD) 和自顶向下设计 (TDD) 是最流行和最知名的。

在 BUD 中, 首先创建单独的零件模型,然后将它们组合到较低级别的装配件中。这些装配件放置在更高级别的装配件中,以此类推,直到完成顶级产品

尽管如此,自下而上设计还是有缺点。对于具有大量元件和许多层次结构级别的高级产品来说,它并不适用。当零件和子装配件之间存在相互依赖关系时,它尤其不适用。更新BUD装配件往往很乏味,过于依赖手动,耗时且容易出错。 更糟糕的是,它经常会导致层叠重新生成失败,从而阻碍了用户的使用,并延长了上市时间。

在 TDD 中,我们首先定义我们的产品结构 - 主要子系统、子装配件和其他元件的组织 - 而不关注单个部分的几何结构。我们使用特殊模型来整合关键设计信息。骨架捕获影响多个装配件和零件的几何图形;记事本对尺寸和参数执行相同的操作。我们将设计信息从骨架和记事本传达给单个元件。通过这种方式,我们可以在顶级实施更改,并且按照我们计划和期望的方式更新互相连接的元件。


介绍由中而外设计

智能互联产品为我们的传统方法带来了新的挑战。产品一直包含商用现货 (COTS) 组件,例如紧固件、电缆和电子元件。当我们的产品变得智能互联时,此列表将扩展为包括:

  • 传感器
  • 人机界面(触觉或语音)
  • 处理器
  • 发射器、接收器和天线
  • 连接端口

我们经常需要首先找到这些组件,并设计围绕它们的壳体和/或产品的其余部分。

这种特殊技术 - 先内部电子装置,然后外部壳体 - 是由中而外设计 (MOD)。这项技术已经应用于很多领域,特别是涉及将组件包装在外壳和包装箱中的产品,在航空航天和国防部门有时称为“现场可替换单元 (LRU)”。


什么时候使用哪种方法?

有些人将自下而上、由中而外和自顶向下视为独立的领域,决不会遇到“混乱”:

独立的设计方法

 

然而,在现实世界中,产品是使用多种方法组合设计的。整个产品可以使用自顶向下的方式进行设计,但是可以使用自下而上的方式创建单个子装配件。必要时,可以使用由中而外设计布置一些组件和系统,然后采用自顶向下设计。情况实际上如下所示:

 智能互联设计的重叠方法

 

 

智能互联产品的开发存在于自下而上、由中而外和自顶向下设计中。


适用于 SCP 的 CAD 工具和技术

考虑到这一点,在产品开发中哪些 CAD 工具和技术支持 MOD?

  • 数据共享功能可在现有组件周围生成一个包络,以便于设计壳体和外壳。
  • 适用于 COTS 和厂商部件的 3D 组件在线库。
  • 支持无缝打开和集成来自其他软件包的模型而无需转换的技术。
  • 创建符合人体工程学和/或美观的曲率连续曲面,可以参考现有几何的参数。

使用这些技术以及将 MOD 与 TDD 相结合将改进智能互联产品的设计流程。

 

Tags:
  • CAD

About the Author

Dave Martin

Dave Martin is a former Creo, Windchill, and Mathcad instructor and consultant. After leaving PTC, he was the Creo specialist for Amazon; and a mechanical engineer, Creo administrator, and Windchill administrator for Amazon Prime Air. He holds a degree in Mechanical Engineering from MIT and currently works as an avionics engineer for Blue Origin. 


Martin is the author of the books Design Intent in Creo Parametric and Top Down Design in Creo Parametric--both available at www.amazon.com. He can be reached at dmartin@creowindchill.com.