設計可以如此簡單 Creo 5.0助力制造業(yè)加速產品創(chuàng)新
原創(chuàng)【51CTO.com原創(chuàng)稿件】近幾年,PTC通過一系列收購,大張旗鼓地向物聯(lián)網方向轉型,與此同時,也讓外界對其發(fā)展戰(zhàn)略產生懷疑。PTC全球資深副總裁兼大中華區(qū)總裁劉強在近期向媒體澄清,“PTC對于CAD和PLM的投入不會減少, PTC的愿景是推動數(shù)字世界(Digital)與物理世界(Physical)的融合,借助IoT、AR等新技術為傳統(tǒng)的CAD/PLM解決方案帶來新的價值,CAD仍然是PTC業(yè)務營收占比***的產品。”
當前企業(yè)面臨著各種各樣的挑戰(zhàn),產品越來越復雜,研發(fā)周期越來越短,很多產品需要快速地發(fā)布,否則即使產品再好,由于上市時間晚也將失去先機,手機就是個***的例子。劉強表示, “越來越多的產品需要實時抓取運行數(shù)據(jù)反饋到產品的研發(fā)和設計中去,以進行產品的優(yōu)化、改進和創(chuàng)新。CAD能夠幫助企業(yè)加速產品創(chuàng)新,更加快速地制造出更好的產品。”
今年3月底, PTC推出Creo® 3D 計算機輔助設計(CAD)軟件的***版本——Creo 5.0,新版Creo能讓用戶在單一設計環(huán)境中完成從概念設計到制造的全過程。Creo 5.0改進了用戶界面,推出了五大可提高生產力的新功能,包括拓撲優(yōu)化、分析(計算流體動力學)、增材與減材制造、計算機輔助制造 (CAM)、增強現(xiàn)實 (AR) 等。此外,為滿足用戶需求,Creo 5.0面向Autodesk Inventor的“Creo Collaboration Extension”功能,讓多個業(yè)務部門能夠在一個CAD系統(tǒng)中整合,減少了維護多個系統(tǒng)和集成產生的成本及工作量,改善了數(shù)據(jù)再利用和資源共享,可支持與Autodesk Inventor進行部件及組件的雙向交換。
Creo從1.0到5.0,每個版本都在進行用戶體驗的提升,Creo 5.0***引入迷你的彩虹工具欄,讓設計人員可以像在Office進行字體加粗操作一樣輕松地選擇草繪或是建模,從用戶體驗的角度幫助設計師節(jié)約時間,提升工作效率。
拓補優(yōu)化
在拓撲優(yōu)化方面,產品的物理設計經常受到現(xiàn)有設計及實踐的限制。全新“Creo Topology Optimization Extension”功能基于一系列設定目標和約束條件,可自動創(chuàng)建優(yōu)化設計,不受現(xiàn)有設計和創(chuàng)意過程的約束。這有助于用戶節(jié)省時間,并通過創(chuàng)建優(yōu)化、高效的部件來加速創(chuàng)新。
拓撲優(yōu)化
PTC中國區(qū)售前技術總監(jiān)劉強表示,與其他產品相比,Creo 5.0將拓撲優(yōu)化工具進行完整的集成,設計師完成拓撲結構后回到三維設計工具中無需重新建模,在不更換工具、不更換界面的前提下,能夠自動創(chuàng)建可編輯的實體模型,在同一個環(huán)節(jié)里即可完成整個拓撲優(yōu)化和建模的工作,而傳統(tǒng)的技術需要手工重新建模,拓撲優(yōu)化能夠有效地幫助設計師節(jié)省時間,加速產品創(chuàng)新。
此外,Creo 5.0還集成了優(yōu)化目標參數(shù)的設定,例如設定結構強度、頻率、重量、受力等優(yōu)化目標,可以針對多個目標,讓系統(tǒng)自動進行聯(lián)合優(yōu)化。實際上,傳統(tǒng)的軟件中也有很多拓撲優(yōu)化工具,然而優(yōu)化質量參差不齊。新版Creo***的好處在于它能直接創(chuàng)建實體模型,不需要人工重新建模,更重要的是它支持模型的后期編輯,拓撲優(yōu)化也更利于展開增材與減材制造。
增材與減材制造
Creo能讓用戶設計、優(yōu)化、print check并以增材方式制造部件,而無需使用多種軟件。Creo 5.0針對Materialise推出了“Creo Additive Manufacturing Plus Extension”,將這些功能擴展至金屬部件,讓客戶直接通過Creo打印工業(yè)生產部件。此外,該擴展功能還能讓用戶連接Materialise的打印驅動與配置文件在線數(shù)據(jù)庫。全新“Creo Mold Machining”擴展功能針對模具、電極和原型加工提供專門優(yōu)化的高速加工功能。Creo 5.0支持3軸和3+2定位加工。
Creo Additive Manufacturing Plus Extension功能擴展至金屬部件
以前,3D打印要進行打印前的檢查,包括建模、打印優(yōu)化、模型優(yōu)化、模型校驗、性能校驗和可打印性檢查等,這些任務分別由三、四種軟件完成,如果設計方面稍有改動,則要在各個軟件中將各環(huán)節(jié)的工作重復一遍,存在大量的重復勞動。值得一提的是,Creo 5.0***將3D打印的設計、優(yōu)化、驗證以及檢查全部融合在一起,設計修改之后,后面的數(shù)據(jù)會自動更新,無需重復勞動,并且支持金屬打印功能,實現(xiàn)了打印結構的自定義、保存、重用以及打印的托盤管理,這對工業(yè)設計和制造來說是革命性的突破。
刀具路徑
此外,為了解決減材制造,特別是高速加工領域的難題,Creo 5.0還集成了業(yè)界***的ModuleWorks技術,為模具制造或需要小批量、基于幾何圖形的數(shù)控編程情形生成優(yōu)化的刀具路徑?;贛oduleWorks技術能夠快速計算刀路,在滿足高速加工要求的同時,延長刀具使用壽命,節(jié)約成本。由于Creo對建模環(huán)境的集成,這意味著即使模型改變,加工刀路也可以自動更新。
計算流體動力學
“Creo Flow Analysis”擴展功能是一個計算流體動力學(CFD)的解決方案,能讓設計人員、工程師和分析人員直接在Creo中模擬流體流動問題。CAD和CFD之間的無縫工作流程能讓用戶盡早整合分析,并了解產品的功能與性能。該軟件專為設計工程師而設計,易于使用,直接集成到Creo中,高度準確,并能快速提供結果。
計算流體動力學(CFD)分析
據(jù)介紹,Creo 5.0集成了業(yè)界***的Simerics公司的流體動力學分析引擎,設計師完成三維模型后可直接切換到仿真場景進行仿真,無需進行數(shù)據(jù)整理或幾何清理。PTC CAD技術經理陳利民舉例,汽車完成設計后要進行風洞試驗以測試車輛的風阻系數(shù)及性能,每次測試都要在專業(yè)的實驗室完成,成本高達數(shù)萬元,且設計需要優(yōu)化、試錯,不斷進行空氣動力學等仿真試驗,這就帶來了試驗成本的成倍增加,Creo 5.0能讓設計師在設計的過程中進行流體動力學仿真,在避免重復勞動的同時,節(jié)約了大量的測試成本,縮短了產品的設計周期。
增強現(xiàn)實
Creo 5.0是目前唯一集成了便捷的AR功能的CAD軟件,用戶通過借助基于ThingWorx Studio解決方案的Creo AR Design Share,可以更輕松地創(chuàng)建和分享體驗。借助AR,設計能實現(xiàn)全尺寸,并且呈現(xiàn)在現(xiàn)實世界的環(huán)境中,從而提供2D屏幕通常所無法帶來的視角。AR功能可用于以下三種用途:一是設計評審環(huán)節(jié),二是產品銷售環(huán)節(jié),三是售后服務環(huán)節(jié)。
在產品設計的評審環(huán)節(jié),產品的三維模型設計完成后,可通過增強現(xiàn)實的方式發(fā)布,讓設計團隊或供應商等通過AR對模型進行評審,由于是通過Creo的AR功能發(fā)布,被APP直接調用,供應商只能看到外觀,不能進行編輯,因此規(guī)避了知識產權泄露的風險。
在產品銷售環(huán)節(jié),對于那些不便攜帶的產品,可以通過AR技術虛擬出1:1的模型,在新產品發(fā)布或銷售時只需帶著產品介紹的圖紙,即可虛擬出模型對外展示,讓銷售人員可以更加便捷、生動的介紹和展示。另外,在服務環(huán)節(jié),當產品出現(xiàn)故障需要維修時,可以通過AR功能指導客戶如何進行維修操作,快速排除并解決產品故障,提升售后服務體驗。
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