#!$ @%!部分不適合!沒有人能夠冷靜地說出這些話，特別是在設計項目的后期階段。相反，工程師經常用裸露的牙齒喊他們，這些話就像爆炸炸彈一樣噴射彈片。像工業界的許多同事一樣，Electroglas Inc.的工程服務經理Jim Levante經常聽到這些話。加利福尼亞州圣克拉拉市的公司設計和制造晶圓探測機，半導體制造商依靠這些機器對集成電路進行分類和分類。這些機器由數千個零件組成，將半導體定位在接觸探針下，以便在它們仍處于晶圓形式時進行測試。

通過ATX，您將學習如何在智能制造中實現投資回報率以及在制造業領域保持領先地位的其他方式。與450多家供應商會面，了解虛擬和增強現實在制造業中的作用。學到更多!

根據Electroglas以前的二維制圖方案，工程師在制造物理原型之前沒有測試過機器的可靠性，準確性或部件干擾。到那時，他們花費了大量的時間和精力才發現設計問題，例如不適合的部件。

就在那時。現在，使用三維實體建模，該公司的工程師在線進行設計評審。他們會盡早且經常地評估產品模型，并且可以自由地進行更改而不會影響計劃。萊萬特說：“我們得到了更好的產品，省錢。”

事實上，很多錢。最近，實體建模幫助萊萬特和他的工程師節省了17,000美元的機械手設計，這是該公司的Horizo??n晶圓探測器附帶的選項之一。關鍵：能夠確保每個部件都適合第一次。

在軟件開發人員的小世界中，有很多關于實體建模可能徹底改變工程的討論。這個詞已經消失：總部位于馬薩諸塞州劍橋的研究公司Daratech的最新預測表明，增長最快的軟件公司是那些擁有實體建模產品的公司 - Parametric Technology Corporation(Pro / ENGINEER)，IBM(CATIA和SolidWorks) ，SDRC(I-DEAS)和EDS Unigraphics(Unigraphics CAD，很快，Solid Edge，它將與Intergraph在一個獨立的子公司一起銷售)。

但是，要了解實體建模是否真的可以改善工程流程，您必須仔細研究Electroglas和其他公司的經驗，這些公司已經放棄了他們的2-D方式并將未來押在固體上。

Windows設計。Electroglas是一個很好的案例研究，因為在Levante的指導下，該公司已將實體建模CAD與其他基于Windows的工程軟件相結合，以完全重塑其產品開發程序。

微軟全球工程行業經理Brian Seitz表示，工程師作為該流程的所有者的重要性已經顯而易見，他曾與Electroglas合作過。

就在兩年前，Electroglas完成了2-D的所有工作。工程師和設計師將創建產品布局，然后將其傳遞給起草部門，起草部門記錄并詳細說明設計。“起草人，而不是工程師，是審查過程中最重要的人，因為他給設計團隊一些東西可以看，”萊萬特回憶道。

分析?工程師們在這個過程中做得太晚了，這花費了時間和金錢。今天，一切都不同了。

Electroglas圍繞使用位于馬薩諸塞州康科德的SolidWorks公司的基于Windows的3-D實體建模CAD軟件重新設計了其工程流程。“我們現在更加努力地創建能力規范，然后對產品進行建模SolidWorks，“萊萬特說。

看見和相信。他說，用固體設計開辟了各種可能性。首先，它使工程師能夠在設計階段的每個步驟中可視化產品，并且早在他們制作物理原型之前。并且，通過使用SolidWorks合作伙伴Immersive Design的可視化軟件，他們可以制作產品的視頻版本，以便他們和其他人可以對其進行評估。“這讓每個人都有機會盡早看到設計意圖，并在我們可以使用時讓工程師向公司其他人提供意見，”Levante斷言。他說，它還幫助工程師贏得了設計批準。

使用Microsoft的Source Safe作為歸檔應用程序，工程師與同事共享可靠的建模數據。Source Safe存檔所有以前版本的模型，因此工程師可以回到設計過程中的任何一點。然后，仍然在SolidWorks中，他們使用SRAC的COSMOS / Works有限元分析軟件來優化設計，例如，添加或移除材料以使零件更強大且更具成本效益。

虛擬原型先于物理原型，工程師使用SURFCAM直接從實體模型開發。

當產品準備發布時，他們會將圖紙和物料清單從Source Safe復制到Agile Configurator，整個公司將其用作產品數據管理工具。該工具使他們能夠全局查看圖紙和物料清單，以及工程變更單的電子處理。

而且，由于所有軟件都是基于Windows的，工程師可以將圖紙發布到技術出版部門，后者使用MS Word創建操作手冊。

最重要的是：“實體建模有助于我們盡早發現問題并在第一時間獲得正確的設計，”Levante說。而且，他補充說，SolidWorks并不限制公司可以聘用的人才類型。“這很容易學習，我們不再尋找在特定CAD系統中受過專門訓練的人，我們尋找最好的人，”他說。

模型繪圖連接。對于密歇根州安娜堡Kaiser Optical的工程和新產品開發負責人Joe Slater來說，實體建模給工程過程帶來的最大變化是模型到繪圖的相關性，快速制作零件和裝配圖的能力，以及能夠渲染新設計概念的圖像。

該公司為軍事市場和工業過程分析制造全息光學器件。直到一年前，工程師使用3-D線框模型開發產品。他們可以模擬任何東西，但渲染是有限的。工程師會制作三維線框，然后將其發送給設計和繪圖部門，其他人將文件分成單個部分，添加螺孔和其他更改，然后制作新圖紙。“我們從未更新過原來的模型，這種模型經常變得過時，”斯萊特回憶道。

為了節省時間和金錢，設計師沒有做傳統的裝配圖，這些圖紙很昂貴。相反，他們依賴原始的裝配信息模型。換句話說，他們依賴于工程師記住如何將組裝在一起。工程生產力不是問題，但斯萊特和他的團隊知道他們無法繼續這樣做。該公司發展得太快了。他們想要轉向模型到繪圖的關聯性。關鍵是用實體模型控制幾何。軟件的關聯功能將自動更新圖紙和裝配體，以??包含模型中的更改。為實現這一目標，他們選擇了美國路易斯安那州亨茨維爾的Intergraph公司的Solid Edge CAD軟件。

Slater說，Kaiser Optical的產品幾乎總是各個零件的集合，并且不可能在裝配環境之外創建新零件。“線框模型對孔和其他特征一無所知，也無法給出我們所需的模型和圖紙之間的關聯性，”他補充道。“線框就像意大利面條 - 你無法理解它們。”

Slater還沒有準備好說實體建模提高了產品質量或工程生產力，但他懷疑它會。目前，他對Solid Edge軟件非常滿意，并且很快工程師學會了使用它。“我們的生產力已經很好，而且我們在轉向實體造型期間堅持不懈，這已經足夠了，”他說。他補充說，設計，起草和配置任務已經得到了改進。

哦，關于軟件的可視化功能：“我曾經認為渲染的圖像很脆弱，但這種能力確實幫助我們將設計概念傳達給管理層并獲得批準，”Slater斷言。“就這一點而言，它讓我的工作變得更輕松。”

你所看到的就是你得到的。Brian Wagner表示同意。作為位于威斯康星州Cedarburg的Carlson Tool and Manufacturing的工程經理，他喜歡實體造型帶來的美學。“你會看到你會得到什么，”他說。

他看到的是薄壁和厚壁部分，可能會導致他的工程師開發的模具設計中出現填充問題。該公司為汽車，醫療和消費品設計和制造塑料注塑壓鑄永久模具。客戶經常向公司發送二維打印件，卡爾森工程師自己也在二維工作。但是18個月前他們開始使用EDS Unigraphics 11版實體建模軟件。(他們使用Unigraphics制造了13年。今天，他們使用12和13版本的組合進行設計和制造。)

“現在，當我們在3D模型中對客戶的二維印刷進行建模時，我們會看到半徑，拔模，厚壁或薄壁等各種潛在問題，”瓦格納說。及早發現這些問題可以節省時間和金錢，同時使卡爾森工程師能夠幫助公司的客戶實現自己的目標。

最近，當卡爾森幫助海外汽車客戶避免填補問題時，這一增值顯而易見。客戶為電池蓋提供了2-D打印件。“我們做了一個堅固的部件模型，并展示了厚厚的墻壁，不能正確填充，”瓦格納回憶說。“我們告訴他們，當塑料縮水時會出現瑕疵。我們重新設計了部件，向他們展示了兩種解決問題的方法。”

Wagner說，當他們在二維工作時，卡爾森的工程師會繪制多個橫截面，但它們對分析或制造等下游任務毫無用處。犯錯也更容易。“我們的許多零件都是自由形狀的獨特形狀，”他說。“我們將幾何體放置在其他幾何體附近，并且很難確定二維部件不會相互干擾。”

這些示例的教訓是，實體建模等可以減少錯誤。有人說這很難使用。不過，MCS公司總裁帕特里克·漢拉蒂(Patrick Hanratty)表示，“使用三維實體造型的人用它做的很棒。”

添加微軟的Seitz，將實體建模與Windows相結合，使工程師更容易使用CAD的全部功能和功能。“它讓工程師有更多時間成為工程師，”他說。

檢查這里是否需要固體

你怎么知道你是否應該使用實體建模?EDS Unigraphics產品經理John R. Baker表示，如果這些情況中的任何一種描述了您的過程，您可以從中受益。

- 您的產品包括組裝物品，其中間隙和包裝問題很重要。與二維模型不同，實體模型顯示干涉并允許您測量間隙。

- 您的產品中的零件是機加工的，或者您使用網狀制造工藝(如鑄造，模塑或鍛造)生產零件。實體建模系統定義圓形邊緣，起草邊和這些部分中的其他詳細方面。

- 您使用產品的圖像或插圖作為營銷和銷售輔助工具或手冊。

- 您可以分析產品的重量，或進行重心研究。即使您使用不同的材料制作組件，實體建模器也會計算單件零件和完整組件的數據。

- 您使用快速原型設計。實體建模系統幾乎是使用當今快速原型制作流程定義生產用于產品驗證或短生產運行的零件的唯一實用方法。

您可以使用哪些實體模型- 在整個設計周期中可視化產品。“你可以與組織中的每個人分享可靠的模型，每個人都能理解它們，”Electroglas的Jim Levante說。

- 盡早發現故障，盡早發現干擾等問題，同時仍然可以低成本地進行糾正。

- 快速生成零件和裝配圖紙。

- 獲得關聯性的優勢，因此當您更改零件時，整個裝配更新。

- 輕松利用有限元分析和CAM等下游應用。