机电一体化设计白皮书:探索协同设计与3D仿真模拟的新方向
来源:  时间:2024.07.04

需求背景


随着市场的发展,我们的企业面临两个方面的挑战;从业务和市场方面来看,为了在竞争中取得更大优势,我们需要更高质量的产品,较低的成本并缩短产品上市周期;从设计和技术方面来看,产品的集成度越来越高,模组化设计越来越多,体积越来越小,元器件密度越来越大,约束条件也越来越复杂,还需要满足新的设计标准及行业规则;因此,机械,电气,液压及气动的协同设计就是一种大趋势了。

No.1

机电一体化设计的含义


那什么样的设计平台才能算是真正意义的机电协同设计呢?首先需要具有以数据库为基础,高效准确的电气原理图设计能力,其次,要具备 3D 的模拟仿真能力,比如空间布局,智能布线,计算线长,空间避让等,当然要实现 3D 布局,就需要具备处理模型的能力,这里的模型不仅仅包括标准的低压电气原件的模型,这些不变化的模型是可以做成标准件的,更重要的是处理大装配体,如果没有专业的 3D机械设计平台,我们是无法快速方便的打开和编辑这些大装配体,并且,这些装配体本身会进行版本的修改,也可能会根据电气变更而发生变化,这是一个动态的过程,他们之间的数据需要实时双向的交流,只有同时具备这四个方面的能力,我们才认为他是真正的机电一体化设计平台,SOLIDWORKS Electrical 就是这样的一个平台,也是当今世界惟一的电气协同设计平台。

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SOLIDWORKS Electrical 协同设计平台由三部分组成:



SOLIDWORKS Electrical Schematic Professional:专业的电气原理图设计模块;


SOLIDWORKS Electrical 3D 设计模块:电气 3D 布局及布线仿真设计模块;


SOLIDWORKS CAD :零件建模及大装配设计平台;他们之间无缝集成,数据实现双向实时动态互交。

No.2

机电协同设计平台关键方面


企业标准化



平台提供 IEC/GB/ANSI 等多种标准的电气符号库,多达1700 多家企业的元器件库以及各种标准的图框,表格等,通过 SQL 数据库进行管理,让企业的设计规范通过项目模板进行统一设定,使所有工程师的设计习惯保持一致,并且可以通过权限的管理,赋予不同的角色权限的大小,让设计流程更加规范。

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高效准确的 2D 功能


在原理图设计过程中,平台具有多种自动化原理图设计功能,让设计工程师从以前的 “ 绘图 ” 工作中解放出来,从而聚焦设计及其优化,而不用担心人为的错误。

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3D 仿真模拟设计


SOLIDWORKS Electrical 3D 设计模块无缝集成在SOLIDWORKS 机械设计平台上,实现 3D 模型配装,智能开孔,电线 / 电缆 / 线束自动布线,并能够自动计算线长以及线槽满度等,与多家下线机厂家无缝集成,实现从设计数据到工艺加工无缝集成,通过扫码枪识别下线机加工的电线,自动跳转到 3D 布线配装体,实现工艺工程师可视化接线。

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机电协同设计


电气原理图设计模块和电气 3D 设计模块基于同一个 SQL数据库,在数据库中相同名称的设备是惟一的,因此无论在2D 或 3D 中新增,删除,修改某一设备,都能够自动实时同步双向更新。

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电气软件发展趋势


从应用层面上来看,电气设计不仅仅是绘制原理图了,更多的会考虑实际运用中的一些实用性计算,仿真能力,以便在设计过程中能够更加精确的进行设计,对一些特殊的行业,可能会做一些定制化的配方功能块,但这些也仅仅是针对电气本专业设计原理图提供便利手段。如果需要数据在整个企业进行流转,最大化的利用这些数据,以满足快速的市场变化需求,那么,我们考虑的重点可能更多的在于整个产品研发的时间上,而不是仅仅局限于一个专业,那么就必须打破专业之间数据交流的壁垒。因此,多专业的协同就成为必然,让数据在各个专业(机械,电气,电子电路等等)之间高效流转利用将成为企业的核心竞争力,当然,数据符合企业流程,有序流转必须通过 PDM,ERP,PLM 这些数据管理系统进行有效的管理,并且无缝实时无障碍的沟通。


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