前言： CATIA 同步協調智能工程處理技術介紹

      CATIA ，因航空航天和汽車復雜的結構、流體動力學外形要求問世，造就了它卓越的變量、參數控制的高級曲面造型特性，但正因為如此，人們通常只用它來做造型，而忽略了Catia真正精髓所在：Catia以其強大的工程數據處理能力和工程設計協同協調能力（PLM/VPM），在波音、空客，寶馬等公司實現了一個個傳奇；CATIA在處理大裝配設計上的出色表現，得益于其強大的知識工程智能化、模塊化、流程化，這一切為大裝配關聯協同驅動奠定了基礎。

企業設計知識與流程的快速捕捉和快速重用流程:

       企業知識快速積累->設計知識的快速重用和變型設計、模塊化設計

01: Top-Down骨架的關聯設計介紹?

1.1:骨架模型—基于骨架的設計方法

Top-Down定義:

•  Top-Down是一種設計方法。即自頂向下、逐步分解設計內容并明確各級之間的相互關系，使之向下驅動，直至最終層級。

•    Top：即根本的、重要的內容 Down：即下游的、具體的內容

•    Top-Down設計方法注重流程順序的定義與工作包邊界和接口的劃分。

骨架定義:

•   在設計初期確定的，處于設計上游，對下游設計影響廣泛、不可輕易更改的結構信息；設計輸入為骨架的一般內容。

•   骨架表現形式可為點、線、坐標面、曲面、參數、公式、結構特征、草圖、運動機構以及技術指標、設計標準與規范等。

Top-Down方法要點:

• Top-Down設計的關鍵是明確設計流程，將工作合理分級并確定關鍵因素。通過建立各級關鍵因素之間的關聯關系，并與參數化詳細設計結合，實現自頂向下的設計分解與驅動。

• Top-Down設計方法的核心三要素是骨架、關聯、模板。

骨架模型—基于骨架的設計方法

1.2:基于CATIA的關聯設計細分流程

1：骨架概念定義  2：設計上下文及關聯設計環境

1.3: 電子樣機并行工程、關聯設計概念

·項目總工程師把設計信息有序的發布到各專業和成員，并實施自動傳遞。

·以CATIA全參化、變量化，智能模塊化為基礎。

·Top-Down骨架關聯自動化協同驅動設計

·以骨架關聯協同設計為核心建立電子樣機的各裝配模塊。實現各科室模塊的自動化裝配。

·實現設計部門之間的自動化協同

·實現工藝協同聯動

協同關聯全流程：從產品設計到工藝設計

1.4: CATIA柔性骨架協同技術流程案列展示（草圖線框驅動）

     草圖骨架關聯驅動

1.4: 適應中小企業的局域網協同設計與裝配管理方案

 1: 建立一個項目產品的總裝文件夾，在此目錄下建立子文件夾并按照子裝配的名稱命名，把它作為子裝配裝配文件和子部件的存儲空間位置，然后設置權限。

2:下圖是打開一個子裝配文件“transitionHorizontalBeam”的存儲文件夾的情形

局域網協同設計與裝配存檔管理方案

1.5:局域網協同設計-CATIA上下文關聯設計與裝配管理案例

關聯節點信息展示：

CATIA上下文關聯設計與裝配管理案例-關聯節點信息展示：

02：Top-Down骨架協同設計行業技術挑戰和Dassault解決方案

2.1： Top-Down– 上下文關聯設計中遇到的困境和挑戰

Top-Down關聯設計幾個層級：

第一個層面是簡單堆”砌式"建模，特點是：

·CAD模型無總體控制驅動型參數（Specification）（建模特征仍然是有參數的）

·無內嵌關聯知識（Knowledge）

第二個層面常被稱為參數化建模，特點是：

·局部參數驅動（Spec-Design）（開始有一點自頂向下設計的思路）

·多特征設計之間有關聯關系，零件內部各組分油并行設計與相互協調的功能。

第三個層面是關聯設計，特點是：

·裝配級總體參數驅動（Spec-Design），骨架模型（Skeleton）等應用，完全的自頂向下設計(Top-Down Design)，關聯關系從零件擴展到到整體裝配的各部件和部件內部參數。

·快速更改整體設計方案流程

第四個層面是流程整體集成（也可稱為擴展的自頂向下設計），特點是：

·貫穿整個研發過程：從產品設計到工藝流程的關聯：從跨科室到跨專業的整體設計，再從產品設計到工藝工裝設計的總體解決方案。

·CAD集成或擴展到CAE，CAM等應用,VPM應用等等。

挑戰：隨著裝配規模逐漸擴大，協同關聯度提升，更新錯誤率近乎于成幾何級數攀升

2.2 ：CATIA如何解決大裝配Top-Down設計中的更改更新報錯？

·知識工程容錯邏輯對Top-Down關聯設計錯誤實施靶向解決方案

·基于統一數字平臺的CATIA知識工程，提供了多個模塊、多學科之間互聯組合邏輯算法

CATIA獨特的跨學科平臺的計算機容錯邏輯，跨模塊的無縫兼容開發模式

2.3： CATIA智能快速建模是企業3D虛擬樣機全面實施的保障

CATIA知識工程智能協同快速建模解決技術

03：Dassault骨架關聯協同與智能模塊化案例展示

                 協同+智能模塊化+自動化快速設計

3.1：對企業已有設計規則和知識實現高度重用和快速變型設計

CATIA變形柔性設計—企業知識快速再現 

3.2：CATIA協同裝配自動更新匹配（案例二：法蘭盤螺栓自動化匹配裝配）

CATIA裝配選型：自動化配置

3.3：CATIA協同模塊化快速設計及拓展性（案例三）

模塊化設計與自動化配置

3.4：CATIA裝配骨架協同驅動與方案自動更新（案例三：汽車底盤）

CATIA網絡關聯驅動方案更新控制技術

04：我們做了什么？

                 CATIA協同+智能模塊化+自動化快速設計EKL二次開發

4.1 CATIA知識工程通用結構模塊-桁架大裝配快速建模EKL二次開發

·本模塊通過智能算法，旨在幫助結構設計師快速實現二維CAD布局，幫助設計者快速完成二維CAD細化設計及線框智能修剪。

·本模塊融入了大量行業標準和智能經驗算法，旨在幫助結構設計師快速實現從二維CAD布局到三維模型的細化設計并完成空間復雜的修剪，本模塊支持后期型材快速查詢和動態柔性編輯，大大提高結構設計師的效率和設計標準化程度。

桁架大裝配快速建模EKL二次開發實用模塊

4.2 空間曲面“板混”加強結構及有限元前處理3D高精度快速建模EKL二次開發

·空間曲面加強結構自動化建模：自適應曲面匹配；自動關聯驅動；自帶規格審查、防錯經驗算法。

·FEM有限元3D模型前處理模塊:快速、精準、規范、關聯驅動。

曲面結構與有限元幾何前處理

4.3：基于CATIA知識工程的車輛行業內外飾復雜曲面特征快速建模智能模塊

     本模塊旨在幫助汽車內外飾等設計工程師在設計各種復雜內飾曲面特征時，大幅度提高工程師效率并提升曲面連續性質量，同時對企業設計經驗快速重用。

基于CATIA知識工程的車輛行業內外飾復雜曲面特征快速建模智能模塊

4.4：CATIA汽車、航空曲面自適應匹配特征批量化建模二次開發

曲面自適應匹配特征批量化建模二次開發

4.5 車載鏡面視野空間包絡體校核快速驗證模塊（案列：汽車后視鏡視野校核）

汽車后視鏡視野校核

4.6: CATIA管道非標設計EKL二次開發模塊功能介紹

       本模塊是基于CATIA知識工程EKL語言開發的快速管道設計模板，內置有大量行業規則和空間邏輯計算方法，以知識數據庫的形式存儲并被CATIA catalog 文件調用，與CATIA的專業管路管道設計模塊（TUB）部分功能相似，另具備CATIA標準管道模塊沒有的一些快速編輯功能，除此之外，本模塊還具備方便快捷、容易上手等特點，主要功能介紹如右：

1：裝配關聯設計中的管道自動化更新設計，無需人工調整干預；

2：管路設計后期快速編輯的快捷性與直觀性；

3：與普通零件設計的兼容性；

4：可獨立窗口打開管道部件并快速出單件2D工程圖；

5：BOM清單屬性統計高度定制化。(注：本模塊由團隊開發并維護)

CATIA管道非標設計EKL二次開發模塊功能介紹

4.7 :從VBA到CATIA內部EKL知識工程的集成化二次開發

      Vb定制化UI操作界面::把任務傳遞給CATIA內部EKL知識工程超級模板,最終實現聯動控制，高度定制化UI操作界面：簡單易學、界面簡潔、操作方便、建模高效。讓CATIA內部EKL知識工程開發成果能夠得到快速實用化普及。

從VBA到CATIA內部EKL知識工程的集成化二次開發

05：CATIA裝配協同設計及EKL知識工程智能化的未來價值

            ---現在和未來，CAD應用追求的是設計自動化，智能化。而不是設計輔助

5.1: 企業在三維設計開發中的挑戰和平臺選擇方向？

·工程師核心職責：快速高效的表達自己的創新設計思維，而不是消耗大量時間在繪圖表達上。

·努力提高設計系統自動化和智能化，讓其更懂工程師，能讓工程師在新產品研發構想中所想即所得、快速建模迭代設計思路。

·項目總工程師把設計信息快速高效、有序的發布到各專業和成員，并實施自動化傳遞，傳遞和反饋過程中增加自動化審核和判斷的比重，減輕總工程師壓力，同時增加產品開發的可靠度。

企業在三維設計開發中的挑戰和平臺選擇方向

5.2：CATIA知識工程二次開發重新定義未來設計與產品創新，突破傳統設計天花板。

·CATIA知識工程ELK智能設計開發，是讓傳統工程設計從搬磚式模式解脫的有效途徑。

·CATIA知識工程ELK智能設計的價值和方向：高效、智能、直觀、可靠，讓枯燥繁雜的工程設計走向體驗式設計。

-結尾：CATIA知識工程對企業不同人員的價值：

文章來源：catia汽車