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设计CAE的理念与提升产品设计品质

【摘要】:作为设计CAE的一个重要特点,就是在产品设计的早期阶段,通过快速地检查各种不同类型的设计方案,来提高产品设计的品质。可以把设计CAE的概念简单地归纳成如图0-7所示的几条。这样一来,要有高质量的产品设计,那么CAE就不是可有可无的,而是必不可少的工作。因此,图0-3所示的企业的传统设计流程就会变成如图0-9所示的运用了设计CAE的理想设计流程。

在设计的初期阶段更好地完善设计对降低产品的成本是很重要的。如图0-6所示,设计的初期阶段设计的自由度较高,此时模具和夹具等生产制造设备也还没有成型,更改设计的成本相对较小。而随着设计的展开,设计更改的成本就越来越大,设计的自由度相对来说就小很多。

作为设计CAE的一个重要特点,就是在产品设计的早期阶段,通过快速地检查各种不同类型的设计方案,来提高产品设计的品质。可以把设计CAE的概念简单地归纳成如图0-7所示的几条。

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图0-6 设计成本和设计流程的关系

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图0-7 设计CAE的概念

而可以期待设计CAE在提高产品设计早期阶段的质量,缩短产品研发周期,减少试制后的设计返工和提高设计人员的技能等方面起到良好的作用。这样一来,要有高质量的产品设计,那么CAE就不是可有可无的,而是必不可少的工作。但实际上,在国内认识到这一点的人还不多见。

理想的情况是,设计和分析在同一环境下,也就是在PLM集成平台,就可以实现设计—分析的快速循环,使得传统产品开发变成短期的开发过程,即设计—分析的循环型产品开发过程,也就是基于CAE或基于分析的设计(见图0-8)。

因此,图0-3所示的企业的传统设计流程就会变成如图0-9所示的运用了设计CAE的理想设计流程。在这里,一个显著的特点是设计部门基于CAE在设计的早期阶段来定义产品的外形和尺寸,实现了CAE工作的前置(Front-Loading),在产品试制前就尽量完善设计,以减少试制样品的数目,缩短工期,从而实现短时程高质量的设计。