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设计可以如此简单 Creo 5.0助力制造业加速产品创新

近几年,PTC通过一系列收购,大张旗鼓地向物联网方向转型,与此同时,也让外界对其发展战略产生怀疑。PTC全球资深副总裁兼大中华区总裁刘强

作者: | 2018-06-26 21:46:23 | 来源:51cto

近几年,PTC通过一系列收购,大张旗鼓地向物联网方向转型,与此同时,也让外界对其发展战略产生怀疑。PTC全球资深副总裁兼大中华区总裁刘强在近期向媒体澄清,“PTC对于CAD和PLM的投入不会减少, PTC的愿景是推动数字世界(Digital)与物理世界(Physical)的融合,借助IoT、AR等新技术为传统的CAD/PLM解决方案带来新的价值,CAD仍然是PTC业务营收占比最大的产品。”

当前企业面临着各种各样的挑战,产品越来越复杂,研发周期越来越短,很多产品需要快速地发布,否则即使产品再好,由于上市时间晚也将失去先机,手机就是个最好的例子。刘强表示, “越来越多的产品需要实时抓取运行数据反馈到产品的研发和设计中去,以进行产品的优化、改进和创新。CAD能够帮助企业加速产品创新,更加快速地制造出更好的产品。”

今年3月底, PTC推出Creo® 3D 计算机辅助设计(CAD)软件的最新版本——Creo 5.0,新版Creo能让用户在单一设计环境中完成从概念设计到制造的全过程。Creo 5.0改进了用户界面,推出了五大可提高生产力的新功能,包括拓扑优化、分析(计算流体动力学)、增材与减材制造、计算机辅助制造 (CAM)、增强现实 (AR) 等。此外,为满足用户需求,Creo 5.0面向Autodesk Inventor的“Creo Collaboration Extension”功能,让多个业务部门能够在一个CAD系统中整合,减少了维护多个系统和集成产生的成本及工作量,改善了数据再利用和资源共享,可支持与Autodesk Inventor进行部件及组件的双向交换。

Creo从1.0到5.0,每个版本都在进行用户体验的提升,Creo 5.0首次引入迷你的彩虹工具栏,让设计人员可以像在Office进行字体加粗操作一样轻松地选择草绘或是建模,从用户体验的角度帮助设计师节约时间,提升工作效率。

拓补优化

在拓扑优化方面,产品的物理设计经常受到现有设计及实践的限制。全新“Creo Topology Optimization Extension”功能基于一系列设定目标和约束条件,可自动创建优化设计,不受现有设计和创意过程的约束。这有助于用户节省时间,并通过创建优化、高效的部件来加速创新。

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拓扑优化

PTC中国区售前技术总监刘强表示,与其他产品相比,Creo 5.0将拓扑优化工具进行完整的集成,设计师完成拓扑结构后回到三维设计工具中无需重新建模,在不更换工具、不更换界面的前提下,能够自动创建可编辑的实体模型,在同一个环节里即可完成整个拓扑优化和建模的工作,而传统的技术需要手工重新建模,拓扑优化能够有效地帮助设计师节省时间,加速产品创新。

此外,Creo 5.0还集成了优化目标参数的设定,例如设定结构强度、频率、重量、受力等优化目标,可以针对多个目标,让系统自动进行联合优化。实际上,传统的软件中也有很多拓扑优化工具,然而优化质量参差不齐。新版Creo最大的好处在于它能直接创建实体模型,不需要人工重新建模,更重要的是它支持模型的后期编辑,拓扑优化也更利于展开增材与减材制造。

增材与减材制造

Creo能让用户设计、优化、print check并以增材方式制造部件,而无需使用多种软件。Creo 5.0针对Materialise推出了“Creo Additive Manufacturing Plus Extension”,将这些功能扩展至金属部件,让客户直接通过Creo打印工业生产部件。此外,该扩展功能还能让用户连接Materialise的打印驱动与配置文件在线数据库。全新“Creo Mold Machining”扩展功能针对模具、电极和原型加工提供专门优化的高速加工功能。Creo 5.0支持3轴和3+2定位加工。

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Creo Additive Manufacturing Plus Extension功能扩展至金属部件

以前,3D打印要进行打印前的检查,包括建模、打印优化、模型优化、模型校验、性能校验和可打印性检查等,这些任务分别由三、四种软件完成,如果设计方面稍有改动,则要在各个软件中将各环节的工作重复一遍,存在大量的重复劳动。值得一提的是,Creo 5.0首次将3D打印的设计、优化、验证以及检查全部融合在一起,设计修改之后,后面的数据会自动更新,无需重复劳动,并且支持金属打印功能,实现了打印结构的自定义、保存、重用以及打印的托盘管理,这对工业设计和制造来说是革命性的突破。

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刀具路径

此外,为了解决减材制造,特别是高速加工领域的难题,Creo 5.0还集成了业界顶级的ModuleWorks技术,为模具制造或需要小批量、基于几何图形的数控编程情形生成优化的刀具路径。基于ModuleWorks技术能够快速计算刀路,在满足高速加工要求的同时,延长刀具使用寿命,节约成本。由于Creo对建模环境的集成,这意味着即使模型改变,加工刀路也可以自动更新。

计算流体动力学

“Creo Flow Analysis”扩展功能是一个计算流体动力学(CFD)的解决方案,能让设计人员、工程师和分析人员直接在Creo中模拟流体流动问题。CAD和CFD之间的无缝工作流程能让用户尽早整合分析,并了解产品的功能与性能。该软件专为设计工程师而设计,易于使用,直接集成到Creo中,高度准确,并能快速提供结果。

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计算流体动力学(CFD)分析

据介绍,Creo 5.0集成了业界顶级的Simerics公司的流体动力学分析引擎,设计师完成三维模型后可直接切换到仿真场景进行仿真,无需进行数据整理或几何清理。PTC CAD技术经理陈利民举例,汽车完成设计后要进行风洞试验以测试车辆的风阻系数及性能,每次测试都要在专业的实验室完成,成本高达数万元,且设计需要优化、试错,不断进行空气动力学等仿真试验,这就带来了试验成本的成倍增加,Creo 5.0能让设计师在设计的过程中进行流体动力学仿真,在避免重复劳动的同时,节约了大量的测试成本,缩短了产品的设计周期。

增强现实

Creo 5.0是目前唯一集成了便捷的AR功能的CAD软件,用户通过借助基于ThingWorx Studio解决方案的Creo AR Design Share,可以更轻松地创建和分享体验。借助AR,设计能实现全尺寸,并且呈现在现实世界的环境中,从而提供2D屏幕通常所无法带来的视角。AR功能可用于以下三种用途:一是设计评审环节,二是产品销售环节,三是售后服务环节。

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在产品设计的评审环节,产品的三维模型设计完成后,可通过增强现实的方式发布,让设计团队或供应商等通过AR对模型进行评审,由于是通过Creo的AR功能发布,被APP直接调用,供应商只能看到外观,不能进行编辑,因此规避了知识产权泄露的风险。

在产品销售环节,对于那些不便携带的产品,可以通过AR技术虚拟出1:1的模型,在新产品发布或销售时只需带着产品介绍的图纸,即可虚拟出模型对外展示,让销售人员可以更加便捷、生动的介绍和展示。另外,在服务环节,当产品出现故障需要维修时,可以通过AR功能指导客户如何进行维修操作,快速排除并解决产品故障,提升售后服务体验。