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数字原型的秘密

通过设计世界的工作人员|2008年6月8日

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Jay Tedeschi是Autodesk制造解决方案部门的高级解决方案传道者

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125位概念设计师。几个工程师。成千上万的决策者。72小时的时间,在贸易展的展台上听取他们的想法和实物原型。这是一个贸易展览的噱头还是未来的工厂?

发明家本·考夫曼在2007年的MacWorld贸易展上完成了这一合作壮举。无论这种做法是离谱的还是有远见的,都表明了同时管理输入和开发的挑战——尽管是在极端的情况下。

对考夫曼来说,数据流对他赶在最后期限前完成任务至关重要。对于更复杂的制造操作,无缝数据流对于理解设计思想的美学和性能至关重要。

在2007年有关数字原型的基准研究中,阿伯丁研究公司(Aberdeen Research)报告称,表现最好的制造商依靠数字管道来确保信息的流动。这个管道是一个过程和/或技术的隐喻,它使项目团队能够在单个数字模型中共享美学和工程信息。

这种数字管道必须允许信息自由流动,而不是造成信息流通过多或过少的情况。它必须补充设计、工程和制造团队的工作流程,而不是抑制他们。考夫曼的项目暗示了过多的信息和输入有可能使团队成员不堪重负。太少的话,团队成员可能会倾向于使用熟悉但效率低下的工作流程——组织可能无法从数字原型中得到充分的好处。

技术支持数据流
技术支持数据流的一种方式是启用数字通信。Aberdeen Research发现,数字原型需要的不仅仅是一个电子邮件系统来交流设计和制造信息。实际上,互操作性是圣杯,一些软件应用程序可以直接彼此交换数据。

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代表视频游戏控制器设计的图像为工业设计师提供了足够的信息(a),不包括布线和电气连接功能(b)和其他包装设计不需要的设计数据。

但是不需要应用程序不加选择地交换数据。例如,一个从事消费品的工业设计师最可能关心的是要包装的机械组件的物理特性。一个最新的包装“信封”可以传递这些信息,而不会给设计者带来不必要的布线或电气规格的负担。

新技术为我们解决设计问题提供了选择和机会。然而,它也可能代表和引入障碍。最终,我们会找到共同工作的方法,可以绕过每个团队的设计应用程序与另一个应用程序“交谈”或共享数据的能力或能力。

我们仍然遵循着一个古老的主过程:我们仍然通过图画来传递思想,尽管是数字化的,但基本原理和上个世纪左右的一样。不幸的是,一幅图只捕捉到设计,而不是意图,直到今天,设计师或设计团队的意图大部分仍停留在某人的头脑中。这种几千年前建立的交流方式不包括合作。

技术为合作提供了一步
虽然应用程序之间可能无法直接“对话”,人们可能无法清晰地沟通,但技术正在提高我们一起工作的能力。

阿伯丁发现,表现最好的制造商很早就以电子方式记录工程交付成果,使它们在各个部门之间“便携”。当我与制造商交谈时,我看到他们在使用文档管理工具方面取得了进步。

首先,这些工具使用了强大的数据库引擎,并允许您执行设计和设计相关信息的复杂搜索。以这种方式使用,它们提供了巨大的价值,因为它们让您捕获集体设计智慧和意图。这一点非常重要,因为现在整个设计团队都可以利用这些知识。似乎每个工程团队都至少有一个人——通常是长期员工——对团队的具体设计和制造细节了如指掌。如果不是这个人,每个人都会向这个人请教所有的问题,这些问题需要一个物理原型来验证尺寸、尺寸和结构属性,以及其他类型的数据。

文档管理工具允许团队捕获驻留在专家头脑中的信息,并支持对该信息的快速搜索和交叉引用。新的、易于使用的产品正在取代难以实现、昂贵的产品。工程师可以使用这些工具找到成功设计的共同特征,并在这些已被证实的元素上进行构建。项目经理可以根据时间轴、可交付成果或项目里程碑搜索进度。

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控制器模流分析图像辅助制造工程优化模基特性。

协作很重要,因为数字原型不是一个线性过程
以主机游戏控制器为例。最初独立、并行的活动领域,如工业、电气和机械工程任务,很快就会相互依赖。控制器的结构和电气方面最初由各自的团队设计、分析和评估,然后必须通过布线和物理接口连接,进而必须进行分析和细化。

电气、机械和工业设计团队之间需要协作。例如,设计工程师可能与制造商密切合作,确定安装凸台和支撑肋的位置,以确保塑料外壳的模具产生最佳的可能结果。他们试图通过优化成型、冷却和从模具中释放的速度来最小化材料的使用数量和最大化生产单元的数量。

与此同时,电气设计团队需要将支架与模具设计结合起来——他们需要它们有螺纹,以便安装印刷电路板和其他组件。当达到某些设计里程碑时,机械设计团队需要提醒电气设计团队,可用的布线或电路板空间现在已经在设计中得到了明确定义,他们应该准备完成将进入该空间的印刷布线板。

如果每个团队都遵循数字原型工作流程的关键原则,那么每个团队都生成集成几何和性能数据的模型来模拟功能。当然,这些反过来又需要集成到单个模型中以供每个团队使用。

数据管理系统是主要的管道
有许多方法可以将形式和功能结合在一起,使用各种工具,从连接热或疲劳分析到结构模拟的软件,或支持基于行为的装配建模的CAD软件。对于我们的主机游戏控制器,我们需要呈现视觉、维度、纹理、空间、热量和其他信息。

由于技术可能不像我们所希望的那样具有互操作性,将所有这些特征集成到单个模型中仍然需要团队成员之间的协作。

这是文档管理软件的领域。今天的系统为你提供了一种灵活性——和控制——根据工作职能,可以共享什么以及如何共享。这些基于任务的共享程度通常属于某些用例类别。

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文档管理软件可以帮助简化生产装配指令的制造。


•搜索和重用:对于那些需要轻松定位文件和确保版本控制的人。您可能需要在办公桌上使用签入/签出功能,以确保两个人不会同时处理同一个文件。“使用/在哪里使用”功能为您提供了所需的工具,以查找特定文件和项目(CAD和非CAD)在多个组件、图纸和材料清单(bom)中被使用的位置。

•变更管理:缩短变更和发布过程,对产品开发过程产生积极影响。这些工具使团队通知自动化,有助于减少周期时间,改善关键数字知识的交流。发布管理确保设计变更触发工程变更订单(ECO)流程,将ECO自动发送给决策者进行审查、更改和批准。正式发布程序创建一个历史记录并捕获设计修订历史。通常,可使用自定义修订方案配置设计数据历史记录。

•项目管理:扩展后的团队能够在没有技术或基础设施限制的情况下共享信息。由设计工程师生成的装配指令可以被推送到进行最终装配的车间。

协作还需要扩展到最终用户或消费者。客户反馈可以存储在文档管理系统中,可用于多种设计规程。关于产品改进和故障的信息可以被组织内不同的设计和工程功能所使用。工业设计师可以收集客户的反馈,调整未来的设计和产品修改,以更符合客户的需求。类似地,工程师可以寻找有关产品故障的趋势,并使用数字原型更仔细地检查高压力区域以及后续设计的其他性能方面。

同样,进入工业设计团队的客户满意度反馈也可用于工程和制造团队。而不是仅仅依靠产品营销人员来整理这些信息,它是很容易获得的。

发明家Kaufman的在线协作Kluster有点原始,但它暗示了优化数据流的力量。他的MacWorld现场制作项目在72小时内制作出了获奖创意的实物原型:贝弗(Bevy),这是一款iPod外壳,兼具开瓶器和钥匙扣的功能。他在28个国家销售了4万台这种设备。

欧特克
www.usa.autodesk.com/digitalprototyping


了下:3 d CAD,数字制造


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