三一重型裝備有限公司的掘進機產(chǎn)品為訂單式產(chǎn)品，在平臺產(chǎn)品基礎(chǔ)上，根據(jù)客戶訂單的具體需求進行定制研發(fā)和制造。隨著市場的不斷發(fā)展和客戶需求的多樣化，產(chǎn)品零部件品種呈現(xiàn)爆炸式的增長，導(dǎo)致產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、采購、運輸和管理成本很高，并且產(chǎn)品的交貨周期也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此，三一重裝基于PDM系統(tǒng)平臺，采用模塊化+Top-Down設(shè)計方法進行協(xié)同設(shè)計研究。通過新的研發(fā)方法，減少產(chǎn)品零部件品種，提高平臺產(chǎn)品的部件重用度，減少部件之間的耦合關(guān)系，將客戶的變化需求對產(chǎn)品的影響降低，使客戶訂單分離點盡可能的遠離供應(yīng)商而靠近客戶，并通過參數(shù)化模型實現(xiàn)產(chǎn)品的快速衍生變型，提高產(chǎn)品的設(shè)計效率。

1 協(xié)同設(shè)計

    1.1 協(xié)同設(shè)計中PDM系統(tǒng)平臺作用

    PDM系統(tǒng)為公司研發(fā)數(shù)據(jù)存儲平臺。研發(fā)工程師使用PRO/E三維軟件開展設(shè)計，設(shè)計完成的三維模型和二維工程圖紙全部檢入PDM系統(tǒng)，并通過PDM系統(tǒng)完成校對、標(biāo)準(zhǔn)化、審核直至圖紙發(fā)布。可以說PDM系統(tǒng)就是一個巨大的數(shù)據(jù)庫，采用模塊化+Top-Down設(shè)計方法并合理的利用此數(shù)據(jù)存儲平臺能極大地提高設(shè)計效率。

    1.2 協(xié)同設(shè)計中總體與模塊設(shè)計

    以PDM系統(tǒng)為中介，總體設(shè)計師與模塊設(shè)計師開展協(xié)同設(shè)計。根據(jù)掘進機產(chǎn)品架構(gòu)定義產(chǎn)品模塊，總體設(shè)計師設(shè)計一級模塊的接口，一級模塊設(shè)計師設(shè)計二級模塊的接口，然后進行接口的優(yōu)化整合，建立三維接口骨架庫，接口骨架后續(xù)用來指導(dǎo)驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在完成接口設(shè)計的基礎(chǔ)上，總體設(shè)計師針對具體掘進機機型進行整體布局，確定掘進機各模塊的布置位置，接口位置和模塊關(guān)鍵參數(shù)等。模塊設(shè)計師接收總體定義的位置信息和參數(shù)要求，并從接口骨架中接收接口條件，開展模塊的設(shè)計。當(dāng)總體參數(shù)和設(shè)計條件更改后，模塊只需更新接收的設(shè)計信息即可。在此過程中總體設(shè)計師與模塊設(shè)計師完全通過PDM系統(tǒng)平臺完成（圖1）。

    1.3 協(xié)同設(shè)計的優(yōu)勢

    (1)總體設(shè)計師與模塊設(shè)計師通過PDM系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳遞，代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)計方法中繁瑣的口頭和紙面交流，且可以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、唯一。

    圖1 協(xié)同設(shè)計中的總體設(shè)計與模塊設(shè)計

    (2)各模塊設(shè)計師與總體設(shè)計師只需將PROE連接到PDM系統(tǒng)，點擊下更新，就可以得到最新的數(shù)據(jù)，能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題并在第一時間加以解決。

    (3)協(xié)同設(shè)計為并行設(shè)計，且模型采用的是參數(shù)化建模，模型可驅(qū)動，設(shè)計效率較傳統(tǒng)設(shè)計方法提高顯著。

2 結(jié)語

    在產(chǎn)品開發(fā)中采用協(xié)同并行設(shè)計，不但能提高研發(fā)效率、縮短研發(fā)周期，同時可確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、唯一，讓設(shè)計師及時查看與之相關(guān)的部件設(shè)計情況，避免設(shè)計沖突。目前公司在掘進機、液壓支架等產(chǎn)品中全面推行此方法，找到一條適合企業(yè)發(fā)展的研發(fā)道理。 

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本文標(biāo)題：基于PDM系統(tǒng)平臺的Top-Down協(xié)同設(shè)計研究

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