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三维设计新阶段：数字样机 |
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| http://cn.newmaker.com
4/6/2008 11:44:00 AM
佳工机电网
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Autodesk全球副总裁Andrew Anagnost先生在CAD/CAE方面有着20多年的丰富经验，他又是数字样机和功能设计领域的资深专家。在前不久的“Autodesk Inventor中国高手论坛”上，Andrew Anagnost先生精彩的演讲为我们展示了一个即将到来的数字样机时代。
从二维到三维到数字样机
五年前，人们都在讨论如何从二维应用转变到三维应用，五年后，这个热点已经加入了“数字化”讨论的成份。CAD/CAE已经更深入地应用在数字样机中。未来的五年，讨论焦点更多会是关于CAD/CAE的应用。提起数字样机，目前世界上最大型的企业例如很多航空、航天、汽车、船舶等行业的公司，他们已经为数字样机奋斗了数十年，现在刚刚起步，他们希望整个生产流程从头到尾都实现数字化。其他的企业需要至少要用10年来实现数字化技术，这些小型企业现在也在开始一点点在做。目前大型制造企业面临的新一轮挑战是机械，电子一体化产品的数字化。汽车，飞机，手机等等都属于机电设备。用户想做的是在整个系统建立数字样机，但是目前，即使是世界上最复杂的工程企业之一的汽车公司，在建立全面的数字系统上仍存在很多问题。接下来的一个挑战则是机电一体化产品的数字样机概念。
未来的3-5年是数字样机转变的阶段，整个市场趋势将持续10年左右的时间。目前，即使是在美国、德国、日本等这些技术很先进的国家，仍在大量使用2D。首先是人们不愿意去改变原有的事物，其次是学习新技术也需要很长的时间，Autodesk认为大约需要5-10年时间去从2D转向3D。
对中国的一些企业来说，大部分目前还停留在二维CAD的水平，因为涉及到大量的图纸改进，还需要一定的时间。但由于有政府鼓励创新的支持，并且很多企业会涉及到出口业务，为了加速业务量，完成大量的外包项目，必须缩短设计周期这些都会加速中国企业的数字样机的转换。
促使2D向3D转换的最大力量将是新一代的工程师，他们希望可以设计出整个机器，看到整个机器的三维模型，而这些会加速2D到3D的转变过程，所以Inventor一定会像AutoCAD一样流行，我相信，数字样机是终极阶段。
如何成为制造商中的佼佼者
并不是所有制造商都能做到最优秀，能达到最佳水平的制造商仅有15%。据调查数据表明，在世界很多国家，优秀制造商制作物理样机的时间和数量比普通制造商减少一半。那么，优秀制造商与普通制造商究竟区别在哪儿？首先，优秀的制造商在项目最开始就采用了数字化技术，因此在一开始就领先普通制造商一半以上的时间。继而，优秀的制造商能够在造型、出图、仿真、分析、加工等各领域延伸其设计能力，将数字化技术渗透到各个环节。同时，优秀的制造商不是控制图纸，而是控制管理的数据。超过一半的优秀制造商会使用文件存储，接近一半的优秀制造商采用了配置管理技术。调查显示，落后的制造商通常采用传统的二维设计，而10%-20%产用数字样机技术的制造商则成为了佼佼者。
如何攻克数字样机的壁垒
3D设计和数字样机遇到的最大壁垒是如何解决从设计到制造的流程中断问题。通常，制造商的使用流程是从概念设计到功能设计再到生产制造。在整个流程中，创意阶段接触的是一些工业设计师，工程设计阶段接触到的是机械或电子设计工程师，生产阶段接触到的是制造工程师和生产工人。当一个信息流向另一个信息模块时，经常会被打断。在多个环节传递中，信息很容易造成流程的中断，会将成本提高。
要解决这种从设计到制造的瓶颈，就需要依靠数字化的技术将各个环节紧密结合。数字样机技术的掌握要依靠三大要素的支持：人、流程、技术。简单地说要做到：使“人”熟悉并掌握这个数字化的技术；用“流程”支持这个数字化技术；这个数字化“技术”要易用，而且价格合理。
在工业设计阶段，借助数字样机这样一个简单易用的工具，可以帮助工业设计师们借用草图把数字化的信息表达出来，并且很容易转变成3D模型。这样就不致使设计师徒手画出的各种各样的创意和想法丢失，而做到了将数字化信息有效利用。
在工程设计阶段，如何突破数字样机应用的壁垒？工程设计师和机械设计师会试图将各个零件造型出来，确保都能正确地装配和安装；电气工程师会设计电气系统，将电气系统和机械系统紧密结合，保证其正常工作。各个环节的有机结合才能确保整个系统的正常工作。这要求系统的整合性非常高，因此前期的工程设计也就很重要。未来的数字样机将提供功能导向性技术，这个技术可以让工程师自动创立他们的模型和图纸，通过数字化的方式解决工程设计的问题。工程师可以不建造任何3D模型，直接勾勒出2D草图，在这个基础上拼接二维的形状，之后直接模拟整个机构的运动。甚至可以加一些动力学的内容来检测所有结构的速度、运动曲线等。那么，工程设计师在没有进行任何3D建模工作时，就得到了整个系统的工作状况、动力学曲线。因此就能很好地修改其设计，在确保在后期的仿真和制造中尽可能减少问题。
数字样机技术的优势
数字样机的优势显而易见。从三维造型开始，通过数字样机，就会对所涉及到的零件、电线、网络等显示得清清楚楚，采用数字样机能够很容易地进行系统各种工作状况、故障分析等可视化操作，这些都是普通三维设计远远做不到的。
Inventor另一大特色就是其大众性和易用性。Autodesk的产品是面向大众的，而不是定位某个产品给少数人使用。在机械设计行业Autodesk专注于Inventor产品，整个团队致力于使Inventor更易用，更强大。
欧特克中国研究院落户上海
Autodesk全球有16家研发中心，今年初，Autodesk全球最大的研发中心——欧特克中国研究院已正式落户上海。在此之前Autodesk就已经在中国国内开始研发设计了，但主要是帮助其他研发中心做项目，现在这个中国研发中心的成立意味着Autodesk将重心转移到了中国，逐渐让其有能力研发出自己的主打
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