企業(yè)簡(jiǎn)介：
創(chuàng)美工藝（常熟）有限公司系創(chuàng)美工藝(株)獨(dú)資企業(yè)，于1993年12月創(chuàng)建，1994年11月正式投產(chǎn)。公司擁有世界頂級(jí)的高速?zèng)_床、數(shù)控沖床、線切割機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、亞洲最大的鍍鋅生產(chǎn)線、華東地區(qū)最大的沖床等設(shè)備，超精密研磨機(jī)、加工中心、真空熱處理等世界一流的設(shè)備。導(dǎo)入先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)軟件，并擁有持有革新、品質(zhì)意識(shí)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，能夠提供先進(jìn)模具的設(shè)計(jì)、制造。
創(chuàng)美工藝（常熟）有限公司
受訪人：
創(chuàng)美工藝（常熟）有限公司生產(chǎn)革新部工程師 龔志勤
1.請(qǐng)介紹下貴公司產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在該產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，對(duì)三維CAD設(shè)計(jì)的核心需求是什么？
創(chuàng)美工藝（常熟）有限公司主要以鈑金類產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主， 鈑金零件一般可分為三類：（1）平板類，即一般的平面沖裁件；（2）彎曲類，由彎曲或彎曲加簡(jiǎn)單成形構(gòu)成的零件；（3）成形類，由拉伸等成形方法加工而成的規(guī)則曲面類或自由曲面類零件。在模具設(shè)計(jì)過程中，鈑金零件的形狀是模具設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，它決定了模具的總體結(jié)構(gòu)和形狀。而鈑金零件的尺寸公差則影響著模具工作部分（如凸凹模等）形狀的尺寸及公差。另外，鈑金零件的材料、形位公差及技術(shù)要求等對(duì)模具的工作部件有較大的影響。因此，鈑金零件模型除應(yīng)包含形狀信息外，還必須包含零件的尺寸公差、精度、材料以及技術(shù)要求等信息，這樣才能保證模具設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。這就要求所采用的三維CAD軟件能夠進(jìn)行快速建模，特別是對(duì)冷沖壓成型產(chǎn)品的造型和展開設(shè)計(jì)。
圖1 產(chǎn)品SolidWorks三維模型
2.公司決定應(yīng)用及推廣三維CAD的原因是什么？想要達(dá)到什么樣的應(yīng)用效果？
以前公司也走過漫長(zhǎng)的二維設(shè)計(jì)之路，可以說二維CAD更像是繪圖工具，僅僅是對(duì)過去手工繪圖方式的升級(jí)和替代。CAD軟件的宗旨是輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)（Design），而不是簡(jiǎn)單地進(jìn)行圖形繪制。三維CAD可以使企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，因此應(yīng)用三維CAD才是企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我個(gè)人理解，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，三維CAD的核心任務(wù)是：可視化的關(guān)聯(lián)性與表達(dá)性。
以前的二維設(shè)計(jì)都是單個(gè)、獨(dú)立的，隨著客戶要求的不斷提升和當(dāng)前制造業(yè)的不斷發(fā)展，三維CAD的推行已勢(shì)在必行！三維設(shè)計(jì)手段的運(yùn)用，對(duì)外，更能體現(xiàn)出客戶層面上的快速響應(yīng)；對(duì)內(nèi)，不管是設(shè)計(jì)上還是生產(chǎn)方面，更利于過程的可視化，運(yùn)用三維CAD是企業(yè)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不可或缺的手段之一。無論產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果的表達(dá)是二維工程圖還是三維模型，實(shí)質(zhì)上都是“一系列設(shè)計(jì)條件和參數(shù)的關(guān)聯(lián)”，而三維便在這個(gè)過程中體現(xiàn)出其自身的優(yōu)勢(shì)。另外，公司設(shè)計(jì)平臺(tái)從二維轉(zhuǎn)向三維的過程實(shí)際上也是對(duì)自身設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的過程，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，此舉是利遠(yuǎn)大于弊。
3.公司目前三維CAD的應(yīng)用情況如何？在推進(jìn)三維CAD應(yīng)用的過程中，遇到了哪些問題，是如何解決的（有哪些有待解決的問題）？
三維CAD目前在我公司的運(yùn)用可以用“遍地開花”來形容，從剛開始對(duì)二維CAD軟件的依賴到逐步脫離二維設(shè)計(jì)，三維CAD的應(yīng)用已步入正軌。之后，又成功快速實(shí)施了PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，目前正在向虛擬制造平臺(tái)推進(jìn)。當(dāng)然中間遇到了各種困難，譬如說三維設(shè)計(jì)軟件的本地化過程，之前習(xí)慣于二維的模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，突然轉(zhuǎn)換到三維平臺(tái)，難免會(huì)遇到新舊手段的沖突，這就離不開對(duì)軟件進(jìn)行二次開發(fā)和客戶化自定義的過程。目前，我公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程均采用SolidWorks全參數(shù)化設(shè)計(jì)，三維CAD的全面推廣應(yīng)用，鈑金、焊接、高級(jí)裝配，以及通過有限元模塊Simulation模擬實(shí)物進(jìn)行應(yīng)力位移的分析，結(jié)合后期實(shí)際驗(yàn)證提高了產(chǎn)品的可靠性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的整體優(yōu)化。既繼承了公司已有設(shè)計(jì)成果，同時(shí)也為今后新機(jī)種對(duì)應(yīng)的系列化開發(fā)打好基礎(chǔ)準(zhǔn)備，為知識(shí)工程的運(yùn)用打好基石。
圖2 產(chǎn)品Simulation有限元分析
另外，隨著三維CAD應(yīng)用的不斷推進(jìn)，不管是對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件要求還是服務(wù)器的容量要求，都是呈幾何倍數(shù)增加的，為此，我們也做了一整套的革新?lián)Q代；三維設(shè)計(jì)文件的瘦身效果目前還不是很明顯，這是今后需要考慮的問題；再者，結(jié)合當(dāng)前的市場(chǎng)形式和單件小批量的行業(yè)特點(diǎn)，就更要求我們對(duì)客戶的需求能進(jìn)一步地快速應(yīng)對(duì)，從模型設(shè)計(jì)到鈑金件的快速展開以及整個(gè)模具造型的虛擬加工，配套治具的模擬裝配干涉檢查，出荷包裝狀態(tài)的最優(yōu)化等等，這一整套流程的快速提升和響應(yīng)要求也愈加嚴(yán)峻，三維CAD在這方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)日益凸顯！
4.對(duì)于很多企業(yè)感到比較棘手的三維標(biāo)注和三維模型存檔的問題，貴公司是如何處理的？
針對(duì)三維標(biāo)注，我公司有自身的一套體系和圖面要求，同時(shí)也有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行支持。建立在產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)化的基礎(chǔ)之上，三維標(biāo)注的確可以大幅提高準(zhǔn)確度和效率。在三維模型的標(biāo)注方面，我們也嘗試過二次開發(fā)，但是標(biāo)準(zhǔn)化方面還有待進(jìn)一步提煉。當(dāng)然，產(chǎn)品和設(shè)計(jì)手段的規(guī)范化是前提。
對(duì)于三維模型存檔，我想這是我們公司做的比較成功的一面，我們?cè)谌S設(shè)計(jì)平臺(tái)搭建之后不久就考慮了PDM項(xiàng)目的實(shí)施，在不到一個(gè)月的時(shí)間里就上線運(yùn)行，并對(duì)之前積累的大量產(chǎn)品設(shè)計(jì)CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合。實(shí)施之后，不僅實(shí)現(xiàn)了圖文檔管理，工作流程的管理和對(duì)業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目管理和版本控制等等。以上問題的處理，都體現(xiàn)出了一點(diǎn)：人是最為關(guān)鍵的一方。知識(shí)的共享，設(shè)計(jì)庫(kù)的建立，都是本著未來企業(yè)發(fā)展為目的而建立起的重要的不可或缺的一部分。
圖3 SolidWorks EPDM產(chǎn)品流程數(shù)據(jù)管理
5.目前來看，貴公司三維CAD應(yīng)用效果已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò)了，企業(yè)的下一步目標(biāo)是什么？
創(chuàng)建三維零件模型，不僅僅是為了造型，正確的模型應(yīng)當(dāng)為以后的許多使用（如產(chǎn)品設(shè)計(jì)的變更、裝配、CAE分析、運(yùn)動(dòng)分析、包裝模擬、數(shù)控加工以及ERP基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等）做好充分的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和參數(shù)驅(qū)動(dòng)，這是三維造型實(shí)現(xiàn)全三維設(shè)計(jì)的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就要求所創(chuàng)建出的零件造型結(jié)構(gòu)完整，尺寸和幾何約束齊全、更加精準(zhǔn)。當(dāng)然，三維最終還是要面向生產(chǎn)的，目前，我們運(yùn)用3DVIA Composer對(duì)包裝狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)畫模擬，并制作了客戶參照用的裝配手順書，既更好地服務(wù)于客戶，也更有效地節(jié)約了包裝和產(chǎn)品運(yùn)輸上的成本。針對(duì)綠色制造，運(yùn)用了SolidWorks Sustainability，從設(shè)計(jì)就開始考慮材料對(duì)環(huán)境的影響，嚴(yán)把低碳關(guān)，綜合以上原材料、包裝、運(yùn)輸、節(jié)能等生命周期中的固定環(huán)節(jié)，我們同樣進(jìn)行了優(yōu)化分析，將低成本的經(jīng)濟(jì)效益做到至善至美。
圖4 創(chuàng)美工藝SolidWorks生命周期評(píng)估體系
6.請(qǐng)結(jié)合貴公司的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)談?wù)勅SCAD應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在哪些方面。
在這里，我僅談一些自身的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)。三維CAD對(duì)我來說，最深的感觸就是其對(duì)于三維設(shè)計(jì)思路的表達(dá)很直觀，它是設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)者之間更直接、更佳的交流工具，使得知識(shí)和信息的傳遞更簡(jiǎn)單容易。企業(yè)要實(shí)現(xiàn)全三維的應(yīng)用，接受三維是重要的第一步。我公司當(dāng)時(shí)在推行三維CAD的應(yīng)用上，做了大量的工作，包括將工程師日常設(shè)計(jì)工作中對(duì)三維CAD的應(yīng)用與績(jī)效考核掛鉤，組織企業(yè)內(nèi)部三維設(shè)計(jì)大賽等，只有有了共同的平臺(tái)和交流，才會(huì)有提升和發(fā)展。
三維設(shè)計(jì)手段的應(yīng)用則是實(shí)行并行協(xié)同設(shè)計(jì)的有利平臺(tái)，三維CAD可以支持設(shè)計(jì)人員進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，極大地提高協(xié)同工作效率。制造業(yè)處身于信息化和數(shù)字化快速發(fā)展的時(shí)代里，面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，作為一個(gè)跨國(guó)企業(yè)如何進(jìn)一步推進(jìn)各子公司之間分享設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上縮短其生產(chǎn)開發(fā)周期（Time），提高產(chǎn)品質(zhì)量（Quality）并降低成本（Cost）是企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵之一。
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本文標(biāo)題：三維CAD驅(qū)動(dòng)創(chuàng)美工藝實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)
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