蔡波：大家下午好，下一段由UGS亚太区经理Alain先生跟我一起做一个NX3发布和功能介绍。有请Alain先生。
Alain（蔡波）：大家好，首先让我尝试用中文跟大家打个招呼“很高兴在这里跟大家见面”。我的演讲分两部分，首先是快速介绍一下UGS是怎么研制出NX3产品。第二部分深入介绍一下新的NX3功能。我是亚太区市场总监，主要职责就是负责亚太地区产品的活动以及搜寻客户信息，我的法国口音很重。创新对于企业来说是非常重要的事，每3000个好的想法，只有一个会变成产品，我们要在管理中消除障碍，使我们的精力集中于管理、研发。虽然只有3000个好思想中的一个才能变成好的产品，看优秀公司的产品创新会比一般公司高出六倍。很多公司就像我们一样，每天要考虑很多的问题，有的是为了改变流程有的是持续获得成功等等。很多名词都很流行，我们看对公司来讲最重要的是产品“创新”，在创新的过程中保证质量同时成本最低。精益制造是丰田公司在80年代提出来的，主要是怎样尽量减少制造当中的浪费。在制造过程中有七种最重要的浪费是由丰田公司在大规模生产中总结出来的，所谓精益制造就是要消除这种浪费。但日本在在注重精益铸造的同时，在美国发生的变化是六西格马运动的兴起，是摩托罗拉公司在同时代，作为企业管理战略提出来的。提到提高产品质量可能想到的是会增加产品的成本，但我们实际上没有看到质量提升后背后带来的效益。很多制造已经知道如何去控制产品在制造过程中实现其精益制造过程，可是大家都忽略了一件事即如何在产品研发过程中如何消除浪费、提高质量。今天我们可以看到很多企业都在想方设法把精益制造和六西格马引入到产品领域的上游即研发之中。我们从精益制造延伸到精益设计，在产品的研发过程中我们想办法消除浪费。在设计的过程中，想办法把产品质量在设计中考虑到，使得我们在每步设计中都可以做产品的验证、优化，使得产品的最后是非常高质量的产品。
今天很多公司在做的事是被动式地设计，设计完产品之后就测试它的质量如何。很多事是我们在设计中必须要做的，比如我们做仿真，做早期的工艺验证，使我们在设计中即可纠正很多错误。大家可能不是很熟悉航空发动机的制造，GE世界上最大的航空器发动机制造公司，这个发动机也是世界上最复杂的产品，我们来看它如何利用西格马来制造产品。实际在六西格马背后我们在设计中想办法保证产品的质量，他们用多方案设计，一开始就做总体方案的验证。采用了自上而下的控制方案，可以既保证产品质量又可以快速地更新出不同发动机结构，使得设计周期大大减少，而且能够自动检查设计质量。
很多人可能不太清楚我们在设计中有什么浪费，其实图中可以看到，设计浪费可以占到整个产品33％－50％的成本。其实上还有另外一种浪费，就是重复工作，我们做创新都是基于前人的基础，你如果不能重用它的知识、结构和设计，我们看到这种浪费可以高达58％。我们可以看到在整个产品生命周期中会发生各种各样的浪费，希望通过下面的解说告诉大家NX如何帮助产品设计的演进，现在我没有谈到NX具体的功能，但大家可以看到我们如何发展NX从事NX的开发，而且我们可以柔入精益设计和六西格马思想，这里有五个我们主要的能力和发展方向，给大家做个清楚的介绍。
第一个是完整解决方案，我们可以从工艺设计、立项工程、产品设计、装配制造提供全面的产品功能，更重要的是我们可以把所有的应用集成在一个非常完整的PLM环境中。完整解决方案包括产品设计功能、流程设计共内以及组织管理功能。
第二个是可管理的开发环境，提供的所有应用、流程和组织都在这个环境中管理起来，给大家提供一个单一的数据源，使得开发队伍可以专注于其自己的流程和管理，而无需担心整个组织的过程。
第三个是知识工程的能力，这是驱动自动化的能力，能否把人们头脑中的知识用工具获取出来而且电脑化，而且能够重用，使得电脑开发能基于前人的基础之上。生产制造的过程都需要电子化做成模板。
第四个我们每步的设计都需要有一个很好的工具进行仿真验证和优化。
第五个能力是我们讲的自上而下来控制整个产品的变型，自上而下做多方案的设计，使得产品的变更从系统一级能传递到每个子系统，让其自动适应，以使我们的产品系统变更能力非常强。
产品数字化开发是一个非常复杂的过程，从图中可以看到它牵涉到各方面的人、各个流程，而且有些流程是串行，有些流程是并行。我们想通过一些例子给大家解释一下我们的NX是如何实现数字化产品开发。有一家生产ATV（全地型多功能运动车）的公司，要根据客户的不同口味，设计出不同的产品。比如运动的外型，更大的油箱和后备箱载重量等等。我们下面用这样的例子看看我们的客户如何用NX开发产品，如何从客户的需求开始定义产品的类型，最后如何分析、设计、制造产品。
要做车肯定是先做一个概念车，但最重要的一点你不要忘记，如何去定义，它的风格是什么？要听从客户的需求。可能还需要管理需求的变化。我们做两件事，首先我们要正确地定义什么是大多数客户的需求，如何管理它的成本、供应商和开发周期。第二件事就是如何在一个统一的环境里开发这样一个产品。
在开始演示之前，我想跟大家介绍一下重用设计是非常重要的。北极猫这家公司是从系统一级往下做设计，所以以前它所谓的产品设计，可以通过我们的技术实现产品的重用。第二点大家可以从演示中盘道我们如何在一个管理环境中使大家共享一个单一的数据源。大家看到的都是现实的相同版本的数据。
我们看看UGS如何搜集客户的需求，在销售层面可以看到客户的各种要求，我们同时也可以看到产品开发部门可以创意出不同的车型，在需求管理可以把这些创意以及客户的需求共享，对客户、经销商做一些调研，看各自的需求有多大的比例，这里可以通过我们的系统把客户的需求正确地反映出来，我们还可以通过这样一个数据库把不同的需求作一个数学统计报告。在这里还可以去察看以前的一些数据，可以看出现在客户对大功率、运动型的车型都非常感兴趣。
在这里我们要去查找有没有类似结构的车型，会通过team center把类似的结构找出来，进行重用。以前的车型开发，也是通过多方案、多选择开发方式，所以在这里我们调出了一个老的车型，但车架非常接近新车设计的要求。通过更改它的控制，大家可以看到，在这上面有一个控制草图，通过更改控制草图关键的控制尺寸使得车架变得紧凑，通过这个草图可以实现系统级的更改。
下一步就进入风格设计，即运动车外型设计部分。在这里实际上我们有很理想的工业造型设计，有很多是来自想法，可以通过工具进行造型设计。我们前面谈到完整的解决方案，实际上以前都是用逆向工具来进行设计，再导到CAD系统做详细的设计，实际上我们希望系统设计自动化，流程更加流程，在一个环境里实现这种结构设计和创意设计。
我们的老客户可能都知道我们有一个非常好的逆向功能的解决方案，现在你在NX3里可以看到很多功能，很多新的功能可以在新的NX3里看到。这部分演示我们会重点放在工业造型设计这部分，刚才看到已经实现了合适的紧凑型车架，在车架的环境中做车身外型的设计，这个设计当然要用到创意人员的创意，我们可以直接拿到NX3里，用工业设计工具进行外型设计。先在轮廓表面自由勾画曲线。有要曲线之后，我们可以做一个风格的曲面，很容易做径向。可以观察它的光顺性，这都是美学的要求，而不是结构的要求，同样的方法我们做边上的曲面，如果有问题的话，我们可以用动态的方式做延展，这里不是看曲面的造型，而是光顺的分析，这是美学的分析，这里发现去径向不太好，我们可以很容易地做一个分析，通过修剪实现曲面片体之间很容易的操作，我们的目标是将其变成一个实体，所以正面做一个拉伸面，只要把这个边进行脱拉，再进行修剪，我们看工业的曲线变成了一个实体的块。正面在工业设计的基础上还可以直接做草图的设计，草图的操作效率也是非常高，这面拉伸的时候，或者对齐的时候都会自动导引你，这些技术都来自于I－idears，可以有一个自感应的方法去脱拉，做成一个实体。
我们tept的工具在NX3里非常方便，吊出不同的部分，很容易做实体的操作。把两边加进来，再去做一个新的导延角的控制。我们看一下光顺性怎么控制。这个实体很容易做一个径向，光顺性是这样的分布。如果这部分从美学来讲不满意，可以做一些调整，而且可以检查它的可加工性，在这里我们多了一个功能，可以分析整个实体沿着整个G轴方向，有没有到达的角，当我们把这些几何体都装配在一起来看一下，工业造型的设计实际上跟结构设计以及整体产品的装配都是完全相关联的。我们修改部分设计的时候，可以自动把更改传递到整个产品，我们刚才躲开了一个设计缺陷，这样避免一种涉及的干涉，实现整个装配级上的传递。它可以参数化影响到整个产品，我们做一个检查，告诉我们整个产品都没有干涉，这样就可以实现整个产品不同系统间的传递。我们再来检查一下动态的干涉，通过旋转方向舵发现这里有一个干涉的情况，我们放大之后可以双击一个特征，把这个边放大，缺口可以变大，避免干涉情况的发生。打开干涉检查的开关看一下，再次检查就避免了干涉情况的发生。
我们完成整个产品设计之后就可以去做产品的渲染工作，实际上NX3的渲染功能非常强大，配合我们好的图形卡。可以把装配的产品加上纹理光线，阴影功能非常大，材料库是可视化的，可以直接选择展示时的形态，直接把纹理贴到各种各样的曲面上去。还可以进行各种模式的处理，包括径向的，四分的等等，还可以自定义阴影的程度和背景的程度。实体处理与曲面是一样的，在这个环境中处理是很容易的，我们调整过颜色之后看一下，这个形态可能就是我们的选择之一。加上光线，更强的侧逆光打过来，使得产品更加生动。当然如果有更好的图卡，旋转起来会更加快速。
下面从工业设计进入详细的结构设计部分，在这部分我们会牵涉到很多的学科，NX有很强的功能处理十几万大的模型。毫无疑问，很多软件厂商都可以做一些自动化的工作，是不是他们有什么不同呢？我们从深度上可以看到，在利用自动化的程度上有很大的不同，特别是牵涉到不同的行业流通和行业背景的时候，他们的解决方案可能有一些不同程度的差异。
实际上特别是对供应商来讲，都是多种环境，要处理不同的CAD环境的装配以及干涉。在NX3里我们投入最大的部分有两方面，一个是知识工程的底层以及知识工程的一些应用程序。第二部分就是集成功能。而且很多行业，特别是汽车、航空、航天都会特别需要人机功能的设计模块，我们把这个以前独立的模块已集成NX环境里来。NX3的界面有很多的改进，最主要的是为提升客户造作的方便性，根据工程师的思路去设计它的菜单，使得它的效率非常之高。在NX3里我们可以方便地集成不同的CAD环境，并且在这个环境里可视化地看到所有产品的结构及数据。
首先我在这里给大家看一下管理环境中，在这个环境中可以非常方便地查找产品，而且可以开多种窗口，以不同的视图观察我们的产品。在多视图的环境下可以整齐地排列起来，做一个装配排列。在这里我们可以做各种配制，进到不同的窗口，我们可以它左右旋转。满载或者空载状况下，我们可以判断整个产品的状态，可以分析一下它的干涉状况，看看机构设置是否正常。在这个环境中可以打开剖切功能，剖开以后，不同的配制当我们用四轮驱动的时候，前面的传动系统可以清楚地看到。如果我们换成两轮驱动情况则不同。
第二部分叫运动实验的复杂，在以前的产品中我们可以用过拆装的模拟和分析。实际上在NX3中增强的部分，运行过程中我们可以旋转干涉检查的部分，加入拍摄的功能。使得我们的维修人员和下游人员清醒地了解整个产品的部件状况，也可以方便地做到维护、维修手册中去，可以让你随时去做动态的操作，放大、缩小，哪怕在操作过程中你也可以通过装备机构来运作，模拟车轮的旋转。
这个例子中，我们做了整个产品设计的时候，设计油箱的时候给它六公升的要求，那么我们怎么控制产品容积达到6公升呢？我们可以用KF语言方便地开发出一个工具来，通过轴线和参数的输入，输入一个你要满足的容积，然后你去调整参数和控制线的夹角，看看最后自动按照六公升的要求，设计出来。最后告诉你相应的控制参数和夹角是多少，而且控制更新整个油箱的外轮廓，这其实是一个优化叠加的过程，通过KF工具开发出一个应用程序，这个应用程序是我们的客户自己开发出来的。以后所有的人在设计大小不同的油箱的时候，只要输入他需要的值和参数这个油箱就可以自动地创建出来，而不再是一针一线手工设计出来，所以我们说知识驱动自动化通过我们很好的工具的实现，是一个非常好的工具。最后设计出一个6升的油箱。
下面这个例子我们看一下我们在NX3引入了人机设计功能，整合进一个模块，这个模块有一个现成的人体库，对这些人体库可以进行拉伸，变型，可以把模拟人跟产品放在一起，调整它的位置。分析一下驾驶的舒适性和操作的方便性，人机工程设计和产品设计融合在一起，这样才能做出一个客户既喜欢又操作舒适的产品来。
仿真部分以前我们是提供各种各样的独立的解决方案，现在我们更重视仿真的过程和结果能否在一个统一环境中提供给所有相关人员。大家可能知道，UGS公司有很好的行业解算器，我们也有很好的PLM系统，今天我们把它们集成起来，为大家提供在一起一个良好的仿真环境。很多人认为产品做完再做分析，其实在产品的各个环节都要做验证、仿真、模拟和优化的动作，这样才能保证产品的质量。
在NX3里我们有一个新的模块叫做仿真过程工作室，实际上是把一个企业里很有经验的专家知识按流程化的方法组织起来，设计出一个流程，在这个流程的每个结点里自动链接上一些处理器和搜索工具，使得疲劳分析，变成智能化疲劳分析的向导，让一般的分析人员可以利用专家的知识做一些比较复杂、深入的仿真分析。仿真分析工作室，就是这样一个工具，给专家搭建使用向导。前面也提到过，在管理环境中，每个人不是分析专家，但都关心我们的分析结果。我们讲完整的解决方案，这一部分是非常重要的环节。
在这边进到team center的环节中，看一下如何快速地从数据库查询，比如这是一个设计过程，管理人员想知道产品设计情况，可以职业进入系统，可以看到设计中的版本完成的程度，在team center还可以很方便地用逻辑查找方式，根据车轮这一片，还可以定义出查找对象的悬挂系统周围五百毫米的环境，在这个高度里，他找到哪些产品的零件可以显示出来。在显示的同时，左面也可以看到产品的相关名称和编号，我们把查到的部分带到NX设计环境中看一下，我们想做的事就是把这个东西交给分析师分析一下结构设计是否合理。这里不是简单地做一个机构运动的模拟看各部件尺寸是否合理，有没有干涉的情况，在这里最重要的是因为野地地形都是非常复杂的，这个设计能否在这种环境中满足钢度的要求，所以我们在这里做的是钢体运动学的分析。
现在我们进入到这部分，打开之后定义了很多的链接，我们先做一个运动的分析。各部分设计尺寸都是没有问题，在这里我们想计算出它在路面动力冲击之下反力会传递到各个部件。在这里我们比较关心的红色部分放大一下，通过多体运动性的分析，算一下在这个零件上，我们要找的是三个支撑面。跟这三个支撑面相关，我们把动力学分析力矩计算出来，把位置定义好，做一次动力学的分析。这个过程其实是比较花时间的，我们算出来它把每一个时刻这个机构上的反力都算出来，我们看最大的一部分是在这个位置（94分之一秒）。我们可以把结果输出成各种成式的动画，可以清楚地看到。
还是在这个环境中，刚才分析出的反力可以自动加到结构上，这个时候我们启动了一个疲劳耐久性分析，这个向导实际上是专家在team center定义好的一个流程，我们只需要很简单地选择一下要分析的对象，选择一下材料，选择一下解算器就可以快速去做一个疲劳运动的分析。最后的结果可以显示出来，当然这个显示可以在导航器里看一下分析结果。可以看变型的情况、命令情况等等，更重要的是在team center环境中共享给所有的相关人员设计产品专家分析出来的疲劳结果，即把CE部分的结果可以分享给所有关心这个产品的人，提出各自不同的意见。
下面进入到工装工具模具加工编程部分，很多需求实际上是把设计部分放大，要做更多的事满足要求，你要用很多工具去做加工，这些在NX3里都有相应的应用。在加工制造领域我们可以看到五个知识驱动自动化有面向特征加工的能力，在产品管理环节中，可以做产品的供应。不光是管理产品的数据，还可以管理工艺的数据，在仿真制造里可以做机床的模拟和气旋的仿真。在解决方案的完整性方面，可以支持多组轴、多功能机床，可以做高速的加工，还可以做非常强大的五轴编程。可以看到在工艺部分，跟team center有很好的集成，在仿真部分我们也是特别增强了这些功能，可以支持多轴的，像车洗加工中心，多组轴的机床应用的模拟。在后面的高速洗和多功能机床中我们可以给大家演示。在team center集成环境中，我们可以同步做工艺跟仿真，而不是所有设计完成后才开始制造流程。在这里根据设计好的工作流程做产品的仿真部分，也可以做工艺规划部分。我们打开发动机缸盖部分，在piece里可以识别各种各样的特征，比如这些孔，我们把这些孔的特征选择出来，去选择套用已存在的工艺模板，让它快速生成多孔的NC程序，形成一个刀具轨迹，生成之后可以模拟一下。在这里告诉你每个孔加工的状态都是正常的，我们可以把刀具选择好，进行NC的模拟。因为是三个动作，还包括换刀部分，都可以模拟出来。我们也可以加上机床，模拟一下机床运用的分析，看工作台的情况，看有没有刀具干涉，都可以在检测中及时发现。操作过程中我们还可以去旋转整个机床或者工件。
回顾一下客户在整个开发过程中从客户的需求做分析，重用产品平台，做产品分析、工艺和制造，还可以分析产品疲劳寿命，完成了整个数字化的开发。事实上产品开发进行串行方式，到现在已进入到一个知识驱动过程，实际上在这里强调的是能够利用前人的智慧做更加精益的设计，使产品设计消除浪费。
怎么实现六西格马设计呢？实际上是将原来的被动设计转变到现在的前瞻性设计，在设计的每一步把质量考虑进去，做分析、做验证、做优化，实现产品的高质量。很多著名的行业分析家都对NX3的功能和方向做了很正面的评价，他们的评论基本上是说NX3不仅仅是一个开发系统，更是一个PLM集成环境。我们不仅在设计中减少浪费，而且更注重把我们每个步骤做验证和分析，使得我们的产品质量在数字化模型中非常高。
今天我们谈到了NX这样一个可管理的开发环境以及NX实现数字化开发平台，这里还是的是精益设计，可以保证我们消除设计中的浪费，六西格马可以使我们在设计中把产品质量做到最好。
[此贴子已经被散木于2005-1-24 16:27:27编辑过]
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发表于 2004-9-23 11:31:00
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