集成于CAD软件中的机械设计工艺性检查

关键字:设计 工艺 规范 检查  发布时间:2014-2-10
所属领域:产品创新数字化 所属行业:机械 所属产品:DFM Pro 外部链接:点击查看

Geometric公司介绍

公司发展历程:

成立于1984年,是印度最大的电子公司Godrej&Boyce投资的高科技公司;
1994年独立运作,2000年在印度上市,2002年进入欧洲市场,并与Dassuault合资成立3D PLM公司;
2005,2006,2013年分别收购了欧洲及美国三家CAD/CAM领域的高技术公司,也成长为美国及欧洲市场上最大的CAD/CAM服务提供商之一。
 

公司员工及主要业务分布:

Geometric公司2012年员工人数超过4500人,是CAD/CAM领域最大的咨询公司之一;
公司超过70%的业务收入来自于美国市场,欧洲与亚洲区域占据约30%市场份额;
公司提供CAD/CAM咨询服务、CAD/CAM软件服务、产品生命周期管理、全球产品工程解决方案、嵌入式系统等五方面的解决方案;
 

服务客户:

全球汽车制造厂商TOP 10中的8家;
全球航空航天设备制造商TOP 10中的7家;
全球高新电子制造商TOP 10中的8家;
全球机床制造商TOP 10中的5家;
全球重型机械制造商TOP 10中的5家;
 

DFM Pro应用背景

CAD/CAM用户现状:

  • 缺乏经验的设计人员对工艺不熟悉,导致设计-工艺大量反复,是严重影响产品研制周期的因素之一;
  • 即使是有经验的设计人员,面对大型的、复杂的部件及装配体,人工检查非常繁琐、耗费时间,而且往往容易出错,造成设计-工艺反复问题;
  • 很多设计工艺性问题并不明显,或很难用肉眼判断出来,例如一个深孔的底部距离外壁的距离是否太小,这些问题往往会被忽视,造成质量问题,有的直到很晚甚至产品上市才被发觉,造成企业巨大的损失;
  • 设计工艺性的好坏还体现在能否用最低的加工成本加工某一个特征,目前工艺检查的重点往往放在可加工性上,而很少关注到加工经济性问题;
  • 设计-工艺缺乏共同的语言、规范描述和管理手段,导致沟通成本高,针对设计工艺性规范很难形成可工程化应用的知识。

Wohlers行业报告:

  • 在设计早期发现设计工艺问题,并及时做出修改和变更,成本可控制在100美元之内,周期控制在一小时之内,但一旦进入到装配或售后的阶段,一个设计工艺性缺陷整改的成本将超过一百万美元,周期将可能超过一年时间;
  • 产品延迟交货、超支和质量问题不仅影响企业自身,也会极大影响客户信心。

 

DFM Pro开发目标

DFM Pro产品目标:

  1. 帮助用户在设计早期进行制造工艺性验证 ;
  2. 帮助用户标识出设计中的难以制造、可能产生制造质量问题、以及制造成本昂贵的区域 ;
  3. 使繁琐、反复的设计工艺性审查过程能够自动完成
  4. 为企业持续发展提供设计工艺性知识获取和重用的机制

DFM Pro致力于解决的问题:

DFM Pro致力于帮助客户解决关于产品设计过程中的项目进度、质量管理、成本控制、创新能力提升四个方面的问题。
 

DFM Pro功能模块

装配工艺包:

DFMPro为系统装配设计提供检查功能,包括装配定位孔检查、间隙尺寸有效性检查、部件干涉批量检查等。
 

钣金工艺包

DFMPro支持常见的钣金的设计准则如孔与孔之间的最小距离,切口,槽,孔之间的有效距离,在同一方向的多个折弯,最小弯曲半径,最小尺寸开槽等。
 

机械加工工艺包:

DFMPro提供的机加规则知识库支持铣削、车削、钻孔等常见的机加工产品设计。在机加工类产品设计过程中可有效的避免像小直径深孔、平底盲孔、不利于刀具路径的特征等设计约束问题。
 
 

注塑工艺包:

DFMPro提供的注塑规则知识库从壁厚、拔模斜度、加强筋、支撑面、模具分型、圆角等方面进行检查。
 

铸造工艺包:

DFMPro铸造工艺包能检查设计中的壁厚变化及一致性、拔模角度、铸件圆角、模具厚度检查等铸造问题。
 

焊接工艺包:

DFM Pro焊接工艺包能检查焊接位置、焊接顺序、焊接规范、焊缝设计等以避免焊接变形和残余应力问题。
 

DFM Pro 锻造工艺包:

开发中,2014年上半年发布
 

DFM Pro 3D打印工艺包:

开发中,2015年发布

 

DFM Pro应用方式

操作界面:

  • DFM Pro的操作界面有两种,可以作为插件嵌入CAD工具内部,也可以独立运行;
  • 一键式操作,只需一个按钮,即可自动进行模型设计工艺性检查工作,无须专门培训;
  • DFM Pro是最新一代的设计工艺性检查工具,采用图形交互的工作界面。软件利用特征识别技术,与底层的加工工艺规范直接进行比对,不符合规范的位置直接用红色在CAD模型上标示出来,并且在界面一侧生成错误列表;
  • 采用所见即所得的知识推送模式,点击任何错误列表内容或者图形上的错误位置,即可打开相关规范描述,以及对设计的改进意见;

 

规则库定义及添加:

  • DFMPro已经包含了满足美国、中国的国标、军标、部分行标的一般加工类型规则库;
  • 企业可利用DFMPro提供的规则库管理工具Rule manager,进行企业标准的添加和定制;
  • 企业可以对已有规则进行修改建立企业规范,也可以通过注册开发新规范进行规范添加;
  • 企业可以为不同的加工方建立规范库,包括不同能力的制造商和车间(普通和精密加工车间),分别对自身的设计进行检查,以确保设计能够在相应的制造方实现顺利加工。

 

DFM Pro应用流程:

  • 设计人员建立设计模型,利用DFM Pro进行设计工艺性检查;
  • 设计人员根据修改设计,并自动生成工艺报告;
  • 工艺人员对工艺报告进行评审,并评估加工成本,批准工艺报告;
  • 制造人员进行制造,同时启动采购和售后服务流程;
  • 如果在制造、采购、售后服务过程中出现问题,说明还有DFM Pro未曾包含进去的规范;
  • 设计、工艺等多方对新的规范描述形成一致,添加入DFM Pro的规范库当中去。


 

DFM Pro 客户价值

设计周期缩短

DFM Pro可以大大减少设计工艺性检查的时间,以及降低设计-工艺反复的次数,据DFM Pro众多客户统计,软件平均为设计工艺检查周期减少的时间为80%-90%,几乎提高了10倍的效率。
 

设计质量控制

DFM Pro不仅仅为经验不足的设计人员提供了最佳工程实践的工艺检查工具,同时也为资深的设计人员提供了自动化、精确化的检查手段,避免了设计人员由于人为因素造成设计质量问题。
 

设计成本控制

DFM Pro产品集成了考虑工艺经济性的规范,可以实时为设计者提供成本更低的设计更改建议,设计者可以根据产品要求接受或者拒绝这些建议,保证了加工成本的更优。
 

设计工艺性知识描述和管理

DFM Pro的工艺规范库建立为设计人员与工艺人员建立了一套规范、量化的工艺语言,使得双方的沟通实现了工程化,而且体现在了针对模型设计的实际更改上;
DFM Pro的知识库建立也为设计单位与多个合作加工单位之间建立了一套不同的沟通机制,不同的加工单位对应不同的知识库进行检查,大大简化了设计单位内部以及设计-加工单位之间的沟通困难。
 

企业DFX设计体系建立

随着现代企业设计体系的提升,DFX包含的内涵也在不停地扩展,从DFP基于性能的设计,到DFM、DFS、DFC、DFR等等多种设计体系。多种设计体系同样存在知识描述和知识保留的问题,同时如何应用于工程设计也是企业面临的重大挑战。DFM Pro不仅仅可以用于对工艺规范的描述,在美国最大的电子生产厂商Jabil公司里,它已经被用于建立公司内部的完整的DFX设计体系

 

DFM Pro 成功案例


“我们在使用Geometric 公司的DFMPro产品,它使用方便,不但为Jabil自己的产品做装配分析,也用于对供应商的钣金件和铸件做验证从而获得可靠的零部件供应。有些分析帮助我们在设计阶段便找到了关键问题,也为装配工艺所需的工具设计提供了帮助。我们对这个产品的所取得的成绩很满意,与其他电路制造商相比,我们的客户将Jabil作为首要合作伙伴。” 
Hugo Cisneros
全球 DFA 工程师
捷普

现在我们产品的3D模型在设计阶段使用DFMPro进行审查。设计人员的传统审查方式是非常耗费时间的。DFMPro确实可以快捷可靠的找出需要重新设计或修正的零件,其审查标准可以根据我们自己的产品进行合理的定制。
结果是我们在审查壁厚环节节省了75%的时间,在发布图纸之前提高了设计效率和设计有效性
Kaoru Mizoroki
小组经理,设计与研发中心,9部3组
东芝

“Geometric公司提供快捷的、测试驱动的分析工具—DFMPro和GeomCaliper。它们的确容易实现无缝集成,使用方便直观。工具帮助我们改善了设计,减少了下游问题。
Paul Lalinde
机械工程部
摩托罗拉

“注塑件是典型复杂的、难以人工检查的零件。与早期的人工审查拔模角度、壁厚和死角倒钩的方法相比较,DFMPro可以快速准确的识别出问题区域。它直接在设计阶段就识别出工艺性问题从而减少了设计重复
它是一种 便于使用的工具,有效的将我们的零件审查时间缩短了60%,确保了设计质量的稳健性。”
Randy Scherer
高级工具设计师
洛克威尔

“我们的产品中有许多的注塑件件和钣金件。DFMPro 帮助我们的设计人员在设计阶段就识别出以往难以发现的问题。这些问题包括铸件壁厚,注塑件死角和倒钩,钣金件弯边不当等,这都会为下游带来麻烦。这个工具帮助我们的设计人员理解了产品制造时候的工艺。换言之,它帮助设计人员理解了怎么进行面向制造的设计。它明显的减少了由于制造工艺性不合理造成的设计反复,减少了设计审查时间。这个工具帮助我们实现了让设计一次成功的目标!
George Angelov
主管,工程技术支持部
SK Pradeep Kumar
主管 ,全球样机和规划部
惠而浦
 

“通过使用DFMPro,我们的产品设计工艺性审查时间比人工审查时间缩短了90%。DFMPro使我们的产品设计审查总时间净减了15%。” 
Amol Mane 
经理, 工程部
苏尔寿印度有限公司