1. 凱馬南柴三維CAD應(yīng)用背景

    南昌凱馬柴油機(jī)有限公司(原南昌柴油機(jī)有限責(zé)任公司)簡稱“凱馬南柴”，是目前國內(nèi)柴油機(jī)主導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)，主要產(chǎn)品有2105Ａ、X105、X110、NC110、NK115系列柴油機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)組等200多個品種和規(guī)格的產(chǎn)品。柴油機(jī)功率覆蓋從17.7kW到147kW，柴油發(fā)電機(jī)組功率覆蓋從5kW到500kW，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、船舶、電站、聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)等行業(yè)，遠(yuǎn)銷東南亞、中東、非洲、南美洲等,年銷售額3億元。我公司成立于1955年，有著多年的柴油機(jī)設(shè)計制造歷史，產(chǎn)品分獲國家質(zhì)量獎、國家科技進(jìn)步獎、及部省級優(yōu)秀產(chǎn)品獎。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，市場對產(chǎn)品性能要求越來越高，產(chǎn)品品種越來越多，產(chǎn)品開發(fā)周期越來越短，同時還要控制設(shè)計制造成本，技術(shù)開發(fā)工作面臨不斷的挑戰(zhàn)。隨著企業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展,我們在設(shè)計工作中先是使用二維CAD設(shè)計軟件，而后又引進(jìn)了開目CAPP、PDM軟件，產(chǎn)品設(shè)計及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理手段有了很大提升，今年我公司又引進(jìn)了UG NX3三維CAD軟件，產(chǎn)品設(shè)計手段、設(shè)計效率有了質(zhì)的飛躍。

2. 凱馬南柴軟件的選型過程

    柴油機(jī)行業(yè)競爭日益激烈，產(chǎn)品開發(fā)的手段及產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度都將對企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，而這都離不開三維開發(fā)平臺做保證。為此，我公司成立了以副總經(jīng)理掛帥的“三維CAD項目組”，負(fù)責(zé)三維CAD軟件調(diào)研、選型、實施及推廣應(yīng)用，以確保“三維CAD項目”成功實施，

    當(dāng)前，在我國MCAD市場上占據(jù)主流的、統(tǒng)治地位的是國外MCAD軟件。通過近幾年的發(fā)展，國內(nèi)已涌現(xiàn)出以CAXA、Solid 3000為代表的MCAD產(chǎn)品，但在從軟件架構(gòu)和軟件成熟度方面，與國外MCAD軟件尚有很大差距，尤其表現(xiàn)在復(fù)雜產(chǎn)品的系統(tǒng)級數(shù)字化設(shè)計、制造過程之中。當(dāng)前，國外MCAD主要分為四大譜系：一、法國達(dá)索（Dassault）公司和美國IBM公司系列產(chǎn)品：CATIA V4、CATIA V5、Solidworks等。二、美國PTC公司，PRO/Engineering。三、美國UGS公司，UGNX 和I-DEAS、Solidege是該公司MCAD代表。四、美國Autodesk公司， MDT、INVENTOR。

    三維軟件從功能來看，分為高端、中端、低端三個檔次以適合不同用戶的需求。高端有UG、PRO/E、CATIA等；中端有Solidege、Solidworks、INVENTOR等；低端有MDT、CAXA、Solid 3000等。

    結(jié)合我公司柴油機(jī)特點、柴油機(jī)行業(yè)CAD軟件的應(yīng)用情況及公司在三維CAD項目中的預(yù)算，我們最后選定了UG NX3三維CAD軟件。而后，我們跟多個UG代理商接觸，考慮到各代理商資質(zhì)、企業(yè)背景、成功案例及其所作方案的可行性，最后我們選擇了上海同捷數(shù)字化技術(shù)有限公司作為合作伙伴。

3. 凱馬南柴NX軟件的選型實施過程

    為了使公司更好地實施UG NX3三維CAD項目，本人作為信息化主管，先期自學(xué)了UG NX3，并積極地尋求軟件代理商的幫助，做到對UG NX3 有一個宏觀的認(rèn)識，為以后軟件模塊配置、軟件培訓(xùn)內(nèi)容等作好技術(shù)準(zhǔn)備，上海同捷數(shù)字化技術(shù)有限公司給予了我們大力幫助。軟件供應(yīng)商提供了面向公司廣大技術(shù)人員的基礎(chǔ)培訓(xùn)及面向UG系統(tǒng)管理員的高級培訓(xùn)。UG系統(tǒng)管理員建立UG種子文件、設(shè)置統(tǒng)一用戶默認(rèn)環(huán)境并建立UG建模規(guī)范，并得到技術(shù)人員的廣泛支持與應(yīng)用。UG種子文件應(yīng)包含：圖層設(shè)置、線型、顏色、文本字體和字符集、引用集、part文件的屬性、表達(dá)式、精度等內(nèi)容。設(shè)置統(tǒng)一用戶默認(rèn)環(huán)境，先在一臺計算機(jī)上設(shè)置符合國標(biāo)的UG默認(rèn)設(shè)置，并將此設(shè)置導(dǎo)出某一文件（*.dpv），然后在每一個UG站點導(dǎo)入此文件，保證了統(tǒng)一的UG默認(rèn)建模環(huán)境。UG建模規(guī)范作為技術(shù)人員應(yīng)用UG建模必須始終貫徹的標(biāo)準(zhǔn)，UG建模規(guī)范包含建模、裝配、制圖、數(shù)據(jù)檢查等內(nèi)容的總和，其中建模（包括裝配建模）和制圖規(guī)范是核心內(nèi)容，以保證三維模型數(shù)據(jù)的正確性、設(shè)計的相關(guān)性和一致性、模型的可編輯性、數(shù)據(jù)的可靠性、設(shè)計數(shù)據(jù)的完整性。

4. 凱馬南柴NX軟件在新產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用過程

    UG NX3更加注重團(tuán)隊的協(xié)調(diào)一致的工作，在實際應(yīng)用中，利用UG的虛擬裝配技術(shù)已基本完成新產(chǎn)品NC6110G-22型柴油機(jī)的設(shè)計。在設(shè)計過程中，以Top-down設(shè)計方法為主線，適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合Bottom-up設(shè)計方法，從整體到局部來完成整個設(shè)計過程。整個產(chǎn)品設(shè)計過程如圖1。
 

圖1 NC6110G-22型柴油機(jī)建模技術(shù)路線

    在NC6110G-22型柴油機(jī)的設(shè)計過程中嚴(yán)格貫徹UG建模規(guī)范，控制模型質(zhì)量能達(dá)到以下基本要求：

    * 正確性：模型應(yīng)準(zhǔn)確反映設(shè)計意圖，對其內(nèi)容的技術(shù)要求理解不能有任何歧義。要確立“面向制造”的新的設(shè)計理念，充分考慮模具設(shè)計、工藝制造等下游用戶的應(yīng)用要求，做到與實際的加工過程基本匹配。

    * 相關(guān)性和一致性：應(yīng)用主模型原理和方法，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)化建模，正確體現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系，保證三維模型數(shù)據(jù)在產(chǎn)品數(shù)據(jù)鏈中的唯一性、一致性并能正確傳遞。

    * 可編輯性：模型能編輯修改，整個建模過程可以回放（Playback）。模型可被重用和相互操作。重用性和相互操作性是由可編輯性派生出來的重要特性。

    * 可靠性：模型通過了UG的幾何質(zhì)量檢查，拓?fù)潢P(guān)系正確，實體嚴(yán)格交接，內(nèi)部無空洞，外部無細(xì)縫，無細(xì)小臺階。模型文件大小得到有效控制，模型沒含有多余的特征、空的組和其他過期的特征，總能在任何情況下正確的打開。

    NC6110G-22型柴油機(jī)數(shù)字樣機(jī)見圖2、圖3。應(yīng)用UG NX3建立NC6110G-22數(shù)字樣機(jī)，可以直觀地反映產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成；能精確地獲得零部件的重量；能輕松檢查出零部件的干涉問題；能自動地生成二維、三維相關(guān)聯(lián)的工程圖。

通過成功實施UG NX3三維CAD項目，我公司獲得江西省“三維CAD應(yīng)用示范企業(yè)”榮譽稱號，為企業(yè)進(jìn)一步拓展CAD應(yīng)用，加快企業(yè)信息化步伐提供了強(qiáng)有力的推動力。
 

圖2 NC6110G-22型柴油機(jī)正面 圖3 NC6110G-22型柴油機(jī)背面

5.凱馬南柴技術(shù)信息化建設(shè)工作進(jìn)一步展望

    UG NX3是一個CAD/CAE/CAM/PLM緊密集成的一體化高端軟件。要熟練掌握應(yīng)UG NX3，必須經(jīng)過必要的技術(shù)培訓(xùn)和實踐鍛煉。三維CAD項目也應(yīng)按照“需求牽引，效益驅(qū)動，總體規(guī)劃，分步實施” 的指導(dǎo)思想逐漸完善。

    零部件三維模型及虛擬裝配模型是產(chǎn)品數(shù)字化樣機(jī)的基礎(chǔ)，運動仿真分析、結(jié)構(gòu)力學(xué)分析、高級渲染、CAM及可管理的數(shù)字化開發(fā)環(huán)境（PLM）將凱馬南柴技術(shù)信息化建設(shè)的拓展方向，有助于解決零部件從設(shè)計到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。

6.該項目的啟示

    UG NX3三維CAD軟件在NC6110G-22型柴油機(jī)應(yīng)用是我公司設(shè)計工作利用先進(jìn)軟件技術(shù)提高工作效率，工作質(zhì)量的一次很有意義的嘗試，使設(shè)計工作變得生動、直觀、高效。目前三維CAD軟件在機(jī)械設(shè)計中已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，我們使用三維CAD軟件的時間還不長，還有許多要提高的地方。通過該項目的實施，我們有以下心得：

* 應(yīng)遵循先規(guī)范后設(shè)計的原則。
* 三維模型是UG NX3 的核心數(shù)據(jù)，應(yīng)堅持主模型原理建模。
* 一切以產(chǎn)品為中心，選擇有廣泛行業(yè)用戶的CAD軟件。
* 軟件實施循序漸進(jìn)，根據(jù)實施階段，購置相應(yīng)軟件模塊。
* 選擇有技術(shù)實力和廣泛成功客戶的CAD軟件供應(yīng)商。