設計可以如此簡單 Creo 5.0助力制造業加速產品創新
原創【51CTO.com原創稿件】近幾年,PTC通過一系列收購,大張旗鼓地向物聯網方向轉型,與此同時,也讓外界對其發展戰略產生懷疑。PTC全球資深副總裁兼大中華區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的愿景是推動數字世界(Digital)與物理世界(Physical)的融合,借助IoT、AR等新技術為傳統的CAD/PLM解決方案帶來新的價值,CAD仍然是PTC業務營收占比***的產品。”
當前企業面臨著各種各樣的挑戰,產品越來越復雜,研發周期越來越短,很多產品需要快速地發布,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據反饋到產品的研發和設計中去,以進行產品的優化、改進和創新。CAD能夠幫助企業加速產品創新,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,讓多個業務部門能夠在一個CAD系統中整合,減少了維護多個系統和集成產生的成本及工作量,改善了數據再利用和資源共享,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約時間,提升工作效率。
拓補優化
在拓撲優化方面,產品的物理設計經常受到現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,可自動創建優化設計,不受現有設計和創意過程的約束。這有助于用戶節省時間,并通過創建優化、高效的部件來加速創新。
拓撲優化
PTC中國區售前技術總監劉強表示,與其他產品相比,Creo 5.0將拓撲優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,能夠自動創建可編輯的實體模型,在同一個環節里即可完成整個拓撲優化和建模的工作,而傳統的技術需要手工重新建模,拓撲優化能夠有效地幫助設計師節省時間,加速產品創新。
此外,Creo 5.0還集成了優化目標參數的設定,例如設定結構強度、頻率、重量、受力等優化目標,可以針對多個目標,讓系統自動進行聯合優化。實際上,傳統的軟件中也有很多拓撲優化工具,然而優化質量參差不齊。新版Creo***的好處在于它能直接創建實體模型,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據庫。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、打印優化、模型優化、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節的工作重復一遍,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、優化、驗證以及檢查全部融合在一起,設計修改之后,后面的數據會自動更新,無需重復勞動,并且支持金屬打印功能,實現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還集成了業界***的ModuleWorks技術,為模具制造或需要小批量、基于幾何圖形的數控編程情形生成優化的刀具路徑。基于ModuleWorks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,節約成本。由于Creo對建模環境的集成,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
據介紹,Creo 5.0集成了業界***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,無需進行數據整理或幾何清理。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及性能,每次測試都要在專業的實驗室完成,成本高達數萬元,且設計需要優化、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,節約了大量的測試成本,縮短了產品的設計周期。
增強現實
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,可以更輕松地創建和分享體驗。借助AR,設計能實現全尺寸,并且呈現在現實世界的環境中,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:一是設計評審環節,二是產品銷售環節,三是售后服務環節。
在產品設計的評審環節,產品的三維模型設計完成后,可通過增強現實的方式發布,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,因此規避了知識產權泄露的風險。
在產品銷售環節,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,在服務環節,當產品出現故障需要維修時,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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