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
  • CAD
  • 2/12/2018

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。

 

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About the Author

Dave Martin

Dave Martin 是 Creo、Windchill 和 Mathcad 的前任讲师和顾问。离开 PTC 后,他曾担任 Amazon 的 Creo 专家;然后是机械工程师、Creo 管理员和 Amazon Prime Air 的 Windchill 管理员。他拥有麻省理工学院机械工程专业学位,目前担任 Blue Origin 的航空电子工程师。


Martin 是书籍《Creo Parametric 中的设计意图》和《Creo Parametric 中的自顶向下设计》的作者 - 这两本书均可在 www.amazon.com 中获得。可通过以下电子邮件地址与他联系:dmartin@creowindchill.com