42_柳工成功应用和推广ProE全数字化样机设计--安

柳工在PTC大会上的发言

柳工成功应用和推广 Pro/ENGINEER+TopDown全数字化样机设计

广西柳工机械股份有限公司 2010年12月7日

柳工在PTC大会上的发言

议题>柳工简介>企业面临的问题>柳工实施PTC解决方案>解决方案实施效果和收益>项目推广应用>成功经验分享和后续展望

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柳工在PTC大会上的发言

柳工简介

广西柳工机械股份有限公司(简称柳工)是中国制造业500强企业――柳工集团的核心企业。柳工总部位于历史文化名城-广西柳州，总部及下属控股子公司现有10000余名员工。作为国内工程机械行业和广西第一家上市公司，柳工被誉为“中国工程机械行业的排头兵”。 2009年，柳工实现主营业务收入102亿元人民币，比上一年度增长11%,各类工程机械整机销量接近4万台，其中轮式装载机产品销量连年位居世界第二。

柳工主要产品：

轮式装载机

挖掘机

小型挖掘机

汽车起重机

压路机

叉车

滑移装载机

推土机

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企业面临的问题采用ProENGINEER+AutoCAD和传统的设计方法已经不能够满足设计的需求>液压管路设计不规范、管路不准确–工程机械产品液压管路是很重要的一部分，产品设计过程中,虽然部分已经使用三维布管，但布管方式很不规范，布管的方式多种多样，不利于管理；由于结构件常更改，管道布管不随着更新，导致软管长度误差大，硬管安装位置不对，这样的设计错误常发生，造成严重损失，影响产品开发的一次性成功率；在结构件完成之后的液压系统设计才能开始，时间明显滞后，影响产品的开发周期。

>电器线缆布线不能够有效使用–电缆布线在工程机械中的设计阶段也是很繁杂的任务，目前不能够有有效使用三维布线，仍然采用在样机上测量的方式布线，线缆长度准确度差，线束生产周期长，制约产品上市时间。

>复杂的装配设计困难–大装配的模型设计时，在传统的设计方法中，各系统孤立的设计，设计条件混乱，干涉现象严重，设计准确性差，零件由于设计错误导致的变更数量非常大，造成浪费严重；模型设计中参照管理混乱，在模型再生常失败；由于部分零件采用AutoCAD设计，没有完整的整机三维模型影响三维管路管线设计。

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企业面临的问题采用ProENGINEER+AutoCAD和传统的设计方法已经不能够满足设计的需求>产品变型系列化设计较困难–工程机械类型和品种很多，变型设计相当需要，而设计最终是AutoCAD图纸，原来的三维模型已经不准确，只有用二维的图纸修改产生新的机型，这样操作起来很困难，工作量非常大，一次性成功率很低，严重影响新产品开发效率。

> AutoCAD出图与三维无相关性–用AutoCAD出图，与设计的三维模

型失去了关联性，后期维护只维护二维，更改起来工作量大，效率很低，前期设计的三维失去了利用价值。特别是液压系统更改二维图很麻烦，管子位置调整、阀位置调整时，整个管路的信息就要改变，需要重新手动更新，工作量非常大，而且容易错漏。

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柳工实施PTC解决方案柳工采用主流的三维设计工具ProENGINEER野火版和TopDown+模块化设计方法，实现全三维数字化样机设计。–实施时间：2008年11月~2009年3月–实施产品：内燃叉车CLG2150H–实施目的：实现全三维数字化样机设计，规范化大装配设计。

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柳工实施PTC解决方案ProENGINEER结合TopDown+模块化设计的解决方案：PDM8共享工作平台检入检出方案设计规划，确定大模块及主参数成熟三维 Sub-Assembly检入检出

检出成熟的大模块包络

装配

大模块包络 Top-Assembly整车总体

创建

各分系统总装配

创建SUB-SKEL分系统骨架(发布)

独立的大模块模型

外部复制Top-Skeleton整车总骨架(发布)

外部复制分系统布置(分系统总体)Sub-Assembly

Library标准件库

Pro/Detail零部件工程图试制及生产

整车总体布置(总师)

一级装配

集成一体化的设计流程，保证了相关性、一致性确保了项目组的协同设计、产品更新快实现了从设计到出图的数据无缝连接，提高产品一次成功率.© 2010 PTC

Part-design零部件详细设计

分系统详细设计(设计小组)7

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柳工实施PTC解决方案叉车应用ProENGINEER结合TopDown+模块化设计的解决方案：独立模块：门架系统

整机布局

车架系统骨架

车架系统

动力系统骨架整机总体骨架液压系统骨架

动力系统

液压系统

电气系统骨架

电气系统

独立模块：护顶架

参数由总体传递到系统© 2010 PTC 8

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柳工实施PTC解决方案TopDown设计的接口管理：液压系统输入输出详细接口表

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柳工实施PTC解决方案模块化设计：>每个分总成自成体系，与装配的连接采用单一坐标系的方式。>具有较好的模块化的能力，能够简单的从一个机型上抽离并放置到另一个车型上。具有灵活和模块化的特点。模块化产品结构

-符合产品的实际设计流程 -方便产品的变更 -方便其它产品的借用

动力系统 1装载机装配1

传动系统 1

液压系统 1

动力系统 2装载机装配2

传动系统 2

液压系统 2

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柳工实施PTC解决方案在TopDown设计环境下进行整机液压系统布管方案：液压系统装配、发布骨架创建液压系统骨架及装配结构复制外部几何、细化骨架安装主要管道零件(油缸、泵、阀)、管夹

>参照基于骨架模型与其它系统无缝连

接;>液压元件采用坐标系安装，稳定、更改快捷；>通过位置发布骨架传递参数给其它系统；>设计更加规范化。

建立管道装配、安装管接头

定义管线库

管道布线

产生管道实体

位置发布骨架

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柳工实施PTC解决方案在TopDown设计环境下进行整机液压系统布管：

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柳工实施PTC解决方案ProENGINEER液压系统出图

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柳工实施PTC解决方案ProENGINEER液压硬管出图

根据折弯机信息，自动产生折弯表

硬管长度与三维相关联

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柳工实施PTC解决方案ProENGINEER液压软管出图

软管长度与三维相关联

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柳工实施PTC解决方案在TopDown设计环境下进行整机液压系统应用体会：>液压系统设计可以提前进入–以前的设计方法，必须要在其它系统，如车架结构件等完成后，才能进行液压系统的设计，影响产品开发的进度。–现在使用TopDown的设计方法后，在总体设计完发布骨架后就可以开始进行液压系统骨架设计，与其它协同并行设计，大大缩短开发时间。

>液压元件的安装稳定–以前安装液压元件都是安装在结构件上的，而结构件并不属于液压系统，导致打开液压系统是参数丢失，即使采用固定的安装方式，在结构位置发生变化时，液压系统元件的位置不发生变化，导致设计错误。–现在采用TopDown的设计方法，采用坐标系安装方式，坐标系的参照都是骨架上的，不会丢失；而且骨架保持与结构件的无缝连接，结构件位置变化，液压系统元件位置也会发生便变化，保障设计的一致性，大大减少设计错误的产生。

>出图非常方便快捷

–以前使用CAD出图，硬管折弯表需要手工计算生成，容易出错；系统图更改麻烦。–现在采用Pro/E出图，硬管折弯表自动生成，准确快捷；系统图随着三维更新保持一致。液压设计师：刘清榕© 2010 PTC

从事液压设计工作时间：5年16

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柳工实施PTC解决方案使用ProENGINEER+RSD实现自动电缆布线和线束图出图：RSD布线原理图

RSD布线原理图

Pro/CABLING电缆布线

Pro/HARNESS_MFG电缆制造

>参照基于骨架模型与其它系统无缝连接;>自动布线效率高；>线缆长度等信息准确，线束图可直接用于生产。

Pro/CABLING电缆布线

Pro/HARNESS_MFG电缆制造

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柳工实施PTC解决方案使用ProENGINEER+RSD实现自动电缆布线：

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柳工实施PTC解决方案使用ProENGINEER+RSD电缆布线出图：

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柳工实施PTC解决方案使用ProENGINEER出线束图：自动生成电缆信息表

自动生成接插件信息表

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柳工实施PTC解决方案电气工程师使用ProENGINEER+RSD实现自动电缆

布线的体会：应用AutoCAD设计

>对线束的每一个尺寸，需要在总体三维测量并计算，工作繁琐且无法计算准确，通常都预留一定的长度，从而影响产品外观，影响装配，并且对设计要做一次整改工作。人为计算

+

预留

+

二次更改

=

线束尺寸

>在软件设计阶段不能及时发现其他部件的更改，在实际装配时容易出现干涉等现象。>线束生产厂家需要结合线束图和原理图再出一份线束的装配工艺(线束装配图)。应用ProENGINEER+RSD设计

>对线束的每一个尺寸，三维布线设计已经自动完成，在线束制造图中可以自动或手动直接标出，简化了制图工作，且线束尺寸准确，从而保证了产品质量，提高设计效率及装配效率，减少了整改工作。三维布线

=

线束尺寸

>自动布线结合手工调整，高效快捷、准确；结合协同设计方法，对于其他的部件信息能够及时获取，把在实际装配时出现干涉等现象避免在软件设计阶段。>线束的制造图纸与线束厂家的装配工艺(线束装配图)非常接近，厂家能够更快的投入生产。电气设计师：黎培杰© 2010 PTC

从事电气设计工作时间：6年21