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包装机械虚拟设计的探索

2012-02-18 14:39
如今,全球性的包装机械行业都陷入了一个瓶颈,创新停滞不前,如何才能改变现状呢?国际专家提出,需要对包装机械虚拟设计进行探索。
包装机械虚拟设计的实现需要有一个合理的产品开发环境。它能够使设计、评价和产品更改在开发团队里并行地进行,通过共享产品数据库中的虚拟原型在产品开发的不同阶段建立桥梁。该环境可以用现有的CAD、CAE、CAM 工具和工程知识库、模型库来组建,利用计算机手段将产品的概念原型虚拟地产生出来,可利用交互仿真来评价该虚拟产品,并仿真和优化其关键制造过程及费用。
在并行工程中,产品数据在各个设计单元中动态地流动,如果没有一个产品数据管理(PDM)系统,几何模型、计算结果、输入数据和分析数据都将产生多个备份,并且可能发生过时的数据被使用,这将浪费时间和费用。因此虚拟产品开发环境应有一个PDM 子系统,另外还要有虚拟设计和仿真分析两个子系统。
PDM子系统是虚拟产品开发的核心,主要管理三维CAD模型数据和产品开发过程;虚拟设计子系统可实现设计问题的定义和求解,并将原型化、仿真和评价阶段产生的信息反馈给设计者,辅助设计决策;仿真分析子系统是通过定义合适的产品、过程和活动模型,集成原型与制造活动直接产生设计决策,并能仿真整个装配过程,而且机器的运行时间和费用也可以利用企业的标准计算出来[5]。图1 为包装机械虚拟设计的开发环境。
产品开发过程中,设计概念确定以后,基本的设计模型表现为三维实体模型,即虚拟原型,可通过CAD 软件实现,模型和相关信息存储在PDM 系统中。利用实体模型进而可以创建分析模型,比如过程模型和活动模型等,实现过程设计、装配仿真和虚拟测试,以及结构、运动学和动力学分析等。

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