自動化設計的案例
如何做好非標自動化設計？如何提高自動化設備的創新設計能力？
非標自動化設備設計
4、提高設計的耐用性和易操作性
非標自動化設備的設計要緊貼生產需求，考慮到企業工人的使用、操作習慣，提升非標自動化設備的接受度、耐用性與易操作性。
好的設計需要延續到后續的使用和維護上，因此，非標自動化設備設計時要重視設備在實際使用時的效果和一些可能出現的操作問題。開闊設計思路，設計易懂、易操作的操作界面，提升使用工人和設備之間的交互性，避免出現設備設計完就被企業淘汰的尷尬情況，企業員工能夠快速接受、使用非標自動化設備才能夠提升企業的生產效率。
此外，設計人員要編寫詳細的設備使用手冊，幫助企業工人根據設備使用手冊快速地熟悉設備的操作流程。
5、整合設備的設計思路
當設計人員完成企業定制的非標自動化設備設計的初稿時，需要對設計稿進行優化，優化現有設計中設備所具有的功能以及其他的附加功能，綜合考慮設備的應用需求，使設計的非標自動化設備具備更多的設備應用優勢，進而提升設備在機械行業中實際生產應用的廣泛性、可靠性、安全性，充分滿足企業對非標自動化設備的要求。
總結
基于非標自動化設備精度低、加工余量大、生產效率低的特點，要滿足企業的生產需求，就必須對非標自動化設備進行創新設計。非標自動化設備的創新設計需要提升設計人員的業務水平，重視設備材料的選擇和優化，利用SW技術，整合設計思路，設計出能夠提升企業經濟效益的非標自動化設備。
end
展開 深溝球軸承的自動化設計
隨著機械工業的發展,三維CAD設計已漸漸取代平面設計占主導地位。在三維設計中廣泛存在著對同類型零部件重復造型的工作, 自動化設計避免了這種低效的狀態。catia不僅在曲面造型方面功能強大,在參數化設計和自動化設計方面同樣出色。應用catia軟件,我們建立了工業應用廣泛的深溝球軸承的自動化設計,實踐證明該設計大大提高了工作效率。
深溝球軸承的自動化設計.PDF
『分享』正齒輪自動化設計
以下為簡介：
齒輪自動化設計
Pro/ENGINEER 及Variable Section Sweep 及Program 實例應用
林清安 國立臺灣科技大學 機械系前教授
E-mail: alin@mail.ntust.edu.tw
前言
本文旨在討論如何利用的Pro/ENGINEER 2000 i2 及Variable Section Sweep 及Program 功能來建構
齒輪的3D CAD模 型， 使使用者單純的輸入齒數、模數和壓力角即能自動產生齒輪零件。
正齒輪自動化設計.pdf
仿真案例｜懸架螺旋彈簧自動化設計和優化
對于標準化到容許區間的目標散射值C，約束條件可以定義如下：
對于作為懲罰項的替代定義，這將導致：
圖5：內外設計空間限值（左）和設計限值和螺旋彈簧截面（右）
基于STLs進行設計空間驗證。這里需要獨立的內部和外部設計空間（見圖5）。通過變形螺旋彈簧和設計空間STLs生成多個截面。每個截面基于STLs形成兩個曲面。確定每個軸向彈簧截面到各自切割面的最小距離。如果軸向彈簧截面在切割面外，則最小距離為負值，這與要求符合空間距離≥0相矛盾。螺旋彈簧的前半圈和后半圈通常不進行設計空間內驗證。最小距離為負值的表面，與要符合空間距離≥0的要求相矛盾。螺旋彈簧的第一半圈和最后半圈通常不在設計空間驗證范圍之內。
07 結果與結論
圖6為采用optiSLang螺旋彈簧自動化設計的示例結果。
將解析了預尺寸分析的圓柱螺旋彈簧作為初始設計。在運行完4000種變化之后，就可以確定最終的優化設計了。必須指出的是，目標函數一直在穩步快速改進。這是因為在目標函數中使用了約束條件作為懲罰項，并且應用于所有先前用optiSLang分析的所有螺旋彈簧設計。通常在嘗試4000到6000個設計方案后優化設計完成。
圖7：不同壓縮狀態下的剪應力曲線（左）和貫穿點（右）
圖7為最終設計的選定結果。左側為所考慮的線圈區域在不同壓縮狀態下的剪應力曲線。紅色的剪應力曲線對應最大撓度，并按要求進行了充分的平滑處理。
可以在右側按比例縮放的詳細視圖中看到貫穿點。壓縮步驟2所需的貫穿點位于給定公差范圍內。綜上所述，使用optiSLang進行自動化設計是非常可行的。自動化工程程序不僅以高質量結果讓人信服，而且還提供了有意義的結果，這是人工設計所難以達到的。自動尺寸分析的最大優點是應力的均勻化。
展開 
GENETICODE 自動化涂層設計插件
自動化涂層設計
自動化涂層設計
GenetiCode通過自動材料選擇和厚度優化幫助您設計光學涂層。您將有更多時間專注于改進薄膜產品的實際問題，例如在數量和質量上提高您的沉積能力。
使用 GenetiCode進行自動化涂層設計：
目標：定義優化的指標
涂層優化的目標和 CODE 軟件(GenetiCode軟件的基礎)的定義一樣：你可以指定積分數據的指標值，如光透過率，顏色坐標，紅外發射率，U和g，或者你可以導入你的設計應該復制的目標光譜。
材料：定義可用材料及其厚度范圍
在第二個準備步驟中，告訴GenetiCode可以生產哪些材料(當然必須有這些材料的光學常數)和可以在單個沉積步驟中達到的厚度范圍。
沉積：列出每個沉積步驟可能使用的材料
現在你要指定沉積設備的大小和結構：告訴GenetiCode你有多少個單一沉積步驟(下面的濺射例子是7個)，并為每個步驟列出可用的材料(即濺射情況下可能的目標)。沉積步驟的數量和選擇材料的自主性將決定涂層的性能!
優化：開始，放輕松讓GenetiCode創造
最后設置幾個參數來控制優化(這是一種遺傳算法)，并開始自動化涂層設計。簡單的工作會給你一個喝杯咖啡的機會，復雜的則可能需要你的電腦通宵工作。當它運行時，GenetiCode會告訴你計算何時完成。
結果
挑選和檢查最好的和可替代的設計
GenetiCode創建了一個最佳設計的表格，即每個沉積步驟的材料和厚度。
GenetiCode是CODE的插件。您必須有 CODE 的許可證才能使用GenetiCode。
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展開 非標自動化設計最重要的是什么？
問：非標自動化設計難點在哪里？
答：方案。只有在了解產品特性和產品加工工藝的前提下才能提出可行、可靠的實施方案，只有在設計者描繪的藍圖的指引之下項目才能有條不紊的實施下去，并取得最終的效果。
問：非標自動化設計什么最重要？
答：沒有不重要的。大到全局的設計方案，小到一顆擰不緊的螺絲釘，每一個影響最終驗收的因素都很重要。
問：死定位和可調機構哪一種更好？
答：能做死的定位堅決做死，需要配定位的配定位；將誤差集中，盡量減少可調機構，避免設備調試多個可調相互匹配以達到最終調試效果，調節機構粗條精調分明。
問：機械設計中注意哪些問題？
答：一、定位
1、加工對象的定位，關系到大的藍圖的確定，解決的是客戶的需求問題；
2、單機與單機之間的對接定位，決定連線生產可靠性；
3、組件在單機設備中的定位，決定功能模塊間的匹配性；
4、零件在組件中的定位，決定機構動作的可定性；
5、明確定位與鎖緊概念，杜絕少定位，避免過定位；
6、定位解決的是功能性的問題，滿足功能要求是設計的前提；
二、工藝性
1、裝配工藝性，是不是裝的上去，是否方便裝拆；
2、結構工藝性，在滿足精度的前提下是否方便加工，能加工的情況下是否經濟；
3、加工工藝性，工藝流程制定是否達到零件精度和強度以及壽命問題；
4、工藝性問題解決的是怎樣做的問題；
三、人機交互
1、是否方便操作，是否方便觀測設備運轉情況，設備故障時是否方便故障排查；
2、是否方便設備維護和修理；
3、人性化設計，解決的是怎樣做更好的問題；
將流水線的設計一步步分解，最終將問題落實到每一個零件上、每一個尺寸上時設計就變得不那么難了。
問：怎樣看待理論和實際的問題？
展開 集成式設計、建造自動化、模塊化設計、ETO、設計流程同步......
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</div><p><br></p><p><strong>02</strong></p><p><strong>快速進行定制解決方案工程設計</strong></p><p>在設計大型能源資本資產，例如燃氣輪機、發電機廠或化工廠的專用設備時，ETO請求通常會造成混亂和壓力，而每項資產都是獨一無二的，存在未知因素，工程師難以為銷售和制造成本估算和詳細文檔，該過程需數周數月時間，會導致交貨延遲。</p><p><strong>通過自動化設計規則和流程探索下一代建造</strong></p><p>通過在建造中利用自動化，工程師可以構建下一代資本資產設計的未來。集成式設計和配置解決方案可以通過以下方式幫助推動業務成果、可持續性和創新：</p><p>? 多學科設計和重用</p><p>?高級設計自動化</p><p>? 系統驅動型設計</p><div contenteditable="false" width="100%">
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展開 非標自動化設計什么最重要？
問：非標自動化設計難點在哪里？
答：方案。只有在了解產品特性和產品加工工藝的前提下才能提出可行、可靠的實施方案，只有在設計者描繪的藍圖的指引之下項目才能有條不紊的實施下去，并取得最終的效果。
問：非標自動化設計什么最重要？
答：沒有不重要的。大到全局的設計方案，小到一顆擰不緊的螺絲釘，每一個影響最終驗收的因素都很重要。
問：死定位和可調機構哪一種更好？
答：能做死的定位堅決做死，需要配定位的配定位；將誤差集中，盡量減少可調機構，避免設備調試多個可調相互匹配以達到最終調試效果，調節機構粗條精調分明。
問：機械設計中注意哪些問題？
答：一、定位
1、加工對象的定位，關系到大的藍圖的確定，解決的是客戶的需求問題；
2、單機與單機之間的對接定位，決定連線生產可靠性；
3、組件在單機設備中的定位，決定功能模塊間的匹配性；
4、零件在組件中的定位，決定機構動作的可定性；
5、明確定位與鎖緊概念，杜絕少定位，避免過定位；
6、定位解決的是功能性的問題，滿足功能要求是設計的前提；
二、工藝性
1、裝配工藝性，是不是裝的上去，是否方便裝拆；
2、結構工藝性，在滿足精度的前提下是否方便加工，能加工的情況下是否經濟；
3、加工工藝性，工藝流程制定是否達到零件精度和強度以及壽命問題；
4、工藝性問題解決的是怎樣做的問題；
三、人機交互
1、是否方便操作，是否方便觀測設備運轉情況，設備故障時是否方便故障排查；
2、是否方便設備維護和修理；
3、人性化設計，解決的是怎樣做更好的問題；
將流水線的設計一步步分解，最終將問題落實到每一個零件上、每一個尺寸上時設計就變得不那么難了。
問：怎樣看待理論和實際的問題？
展開 半軸精車、鉆孔、孔倒角自動化設計
本項目設計為兩組品字形設備排布，每組品字形主要是一臺關節機器人負責三臺機床上下料，設備有一臺七關節機器人、一臺數控車床、兩臺自制數控鏜床、一套雙層上下料架，一套手動上下料吊具供兩組品字形設備上下工件。自動上下料機構是本次設計中的一個重要部分，所謂上料、下料機構是指在加工過程中實現自動給料和自動出料的機械裝置，最終實現自動工作循環。自動化工序主要包括精車法蘭盤、鉆孔、盤孔內外端面倒角，年產能可達30萬件，比原有生產線每班節省7人，年節省計件工資126萬元。
產品結構圖
首先簡單介紹一下我公司的一種法蘭盤產品結構，具體產品結構如圖1所示。主要加工尺寸：外圓直徑
φ221mm，盤厚15mm，中心距為
φ190mm，共計10個孔，孔徑為16.3
+0.2mm，孔相對于半軸兩端中心孔的位置度為
φ0.2mm，加工法蘭盤外圓、內外端面，鉆法蘭盤孔，內外端面孔倒角。
圖1 法蘭盤產品結構圖
生產線原有加工方式
原有生產線存在很多缺點與不足，如圖2所示。生產線加工為單機加工，工序為鉆孔(立鉆或組合鉆、普車精車盤、鏜孔、內外端面倒角，每臺機床一名操作者，具有機床分布零散、工序多、運輸距離遠、用人多、人工成本高等缺點。
圖2 原生產線存在的缺點
自動線改造設計——改善措施
此自動化設計選擇了區域化設計方案，總體結構采用品字形設計，一個區域采用兩組品字形結構，對稱布置，進出料口在兩組品字形的中間位置，由于進出料口在同一側，上、下工件由一人操作即可，減少一名操作者，如圖3所示。
展開 ANSYS收購電子自動化設計分析領導者DfR Solutions公司
本次收購有助于客戶獲得優異的電子可靠性技術
2019年5月1日，工程仿真軟件全球領導者及創新者ANSYS宣布，其已收購業界唯一自動化設計可靠性分析軟件Sherlock開發商 DfR Solutions的幾乎全部資產。ANSYS的綜合多物理場解決方案與Sherlock的精確可靠性分析相結合，將提供一個完整的設計師級套件，幫助客戶在設計周期的早期快速便捷分析電子故障，從而可在開發過程中為用戶節省時間和資金。
隨著自動駕駛、電氣化和物聯網的加速發展，各公司面臨著開發突破性產品的持續壓力，這不僅提高了設計復雜性，而且還加大了確保電子組件及系統可靠性的難度。Sherlock為客戶提供了一個全承包解決方案，可從ECAD無縫導入并利用嵌入式部件庫幫助工程師快速創建和分析電子裝配的3D模型。而后，工程師可以使他們的產品承受多種環境應力，包括溫度和功率循環、諧波振動、機械沖擊和彎曲，以幫助確保產品的可制造性，并最大限度延長產品使用壽命。
DfR Solutions總部位于馬里蘭州貝爾茨維爾市，客戶遍及各種依靠Sherlock應對其產品挑戰的電子技術市場及行業，包括航空電子和航空航天、汽車、消費類電子、工業、醫療、國防與電信等。
ANSYS副總裁兼總經理Shane Emswiler表示：“隨著電子產品在幾乎每個行業的普及，電子產品的可靠性已成為一項重要的挑戰，各公司必須在設計周期的早期階段進行可靠性分析。本次收購將幫助客戶在設計周期的早期階段推進電子產品可靠性分析，不僅可大量節省測試成本，而且還可加速產品設計。”
DfR Solutions首席執行官Craig Hillman表示：“我們非常高興能成為ANSYS家族的一份子。
展開 運用設計自動化降低成本并提高盈利能力
在使用 CAD 的公司中，有三分之二的公司，它們全部或部分新設計來源于以往的設計
近 90% 的產品能夠得益于自動創建SolidWorks 零件、裝配體和工程圖
設計自動化解決了各種煩惱
設計自動化是一種全新的工作方式，并不是做完就結束的單個項目
從小做起 — 采用現有的 SolidWorks模型
尋求21世紀的新式系統，而不是配備1980年代實施模型的老式系統
為增長做準備 — 實現可擴展性
白皮書下載連接：http://mkt.solidworks.com.cn/Ecampaign/checkmail.do?formName=FName-281110953
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Lila算法：美國Amyris公開自動化菌種設計平臺技術！
文章發表了該公司的菌種設計平臺技術Lila算法，并對一些實際的應用進行了公開。
從文章的產品分子列表看，該技術幾乎把目前行業所見所有化合物在兩種常用底盤大腸桿菌和釀酒酵母都進行了通路設計和篩選，部分產品在96孔板和2L罐可達到至少10g/L的產量。不難判斷，Amyris的產品庫積累是何等的深厚。
工程微生物合成具有社會價值的分子歷來是一個耗時且手工的過程，每個新的非天然分子的合成通常都需要單獨構建。
由于大多數微生物菌株工程工作都利用了有限數量的常見代謝工程設計策略，因此我們認為，自動化這些設計步驟將有助于創建一條管道，可以快速，廉價，可靠地生成所謂的微生物工廠。
在這項工作中，我們描述了一個計算系統的設計和實現，我們稱之為Lila的自動化科學家，它通過設計-構建-測試-學習（DBTL）范式處理所有代謝工程設計和優化。Lila生成代謝途徑，識別擾動的相關遺傳元素，并在幾秒鐘到幾分鐘內指定微生物菌株的設計和重新設計。然后構建Lila指定的菌株，然后作為高度自動化的內部管道的一部分進行表型分析。人類仍然在循環中策劃系統做出的選擇，例如幫助完善代謝模型或建議定制的蛋白質修飾。Lila試圖建立可以產生454種生化上不同的分子的菌株，其前體廣泛分布在兩種微生物宿主釀酒酵母和大腸桿菌的代謝中。值得注意的是，我們觀察到柚皮素分子的最高公布滴度，柚皮素是類黃酮的代謝前體。我們總共創造了數十萬種能夠過度產生242個分子的微生物菌株，其中180個不是釀酒酵母或大腸桿菌的天然菌株。
文章來源：嗶bang
展開 從自動化CAE分析到產品自動最佳化設計-CAE的未來與現況
五、自動化、最佳化設計之曙光
近代工程設計技術的發展，我們可以說，幾乎都是直接或間接地以自動化及最佳化設計為目標發展的。但是即使在直覺上也可理解，自動化及最佳化設計的問題，遠比數值分析模擬又要復雜許多。
一般工程設計的概念，大致可以如圖八的流程表示，也就是不外乎是反復的設計變更、產品驗證的行為。在產品驗證方面，現今我們可以用CAE來取代。而最佳化設計的概念，就是如圖八將設計回圈以電腦程式，數學理論及數值技巧將之自動化。此概念聽起來頗為抽象模糊，但事實上已進入實用化階段。
國內目前已有一套，經由多年累積的研發及應用，自行開發完成的數值最佳化設計套裝軟體A2Design。 A2Design目前的產品模式較為特殊，并非為一執行檔，而是一組龐大之程式庫。開發者或服務廠商透過呼叫程式庫撰寫成終端客制化、最佳化產品設計程式。由于其概念較為抽象復雜，我們將直接以實例來解說其應用。這些實例，一項為筆者參與主要開發，三項為筆者獨力開發完。
1. 廠房結構物最佳化設計
圖九所示為美國某公司所生產，為廠房屋頂所設計制造之結構模組在實驗室中測試之照片。由于該公司大量生產同類行之產品，亟需要有一套專用程式，希望能快速減化設計流程，并降低成本。而基于文獻[4]發表之技術，結合CAE結構分析及最佳化設計程式，已于1996年年間成功地為該公司開發出一套最佳化自動設計軟體。用戶只要輸入設計參數及條件，只要一個按扭就可完成設計。圖十為兩個結構物的自動設計過程。最上方為原始設計，最下方為經電腦運算后之最佳化設計。經計算每個結構物可省下平均40%之成本，廠商并已為圖中兩個最佳化結構物申請專利。
2. 眼球外科手術專家系統
眼科醫師對近視患者的治療方法之一，是在眼球角膜上作一定的切割，使眼球因眼壓自然變型而產生矯正透鏡的效果。但切割之長度深度及位置傳統上只能憑醫師之經驗，相當危險。
展開 電子自動化設計與電磁仿真軟件ADS硬件配置探討202011
一 ADS 自動化設計與仿真軟件介紹
先進設計系統ADS（Advanced Design System的縮寫）是Keysight（是德）的射頻、微波和信號完整性和電源完整性設計平臺。PathWave ADS 提供完整、綜合、簡單易用的 3D EM 電路和系統仿真器。設計人員可以在一個工具中執行 EM 和電路協同仿真。PathWave 將原理圖、版圖、電路、電熱協同仿真和三種全波 3D EM 技術與集成電路（IC）、封裝、層壓板、PCB 和 3D EM元器件協同設計整合到了一個軟件工具中，使設計人員的工作效率可以極大提高，并顯著降低成本
ADS 提供了一套極其全面的仿真技術，讓您可以很方便地調用。
展開 淺談綠色自動化鍛造生產線設計
實現鍛造生產技術革新和鍛造生產線自動化是我國鍛造企業面臨的一大挑戰，也是我國鍛造行業走向世界的一級階梯，打破陳舊的生產模式，積極探索研發適合我國鍛造生產的新技術、新裝備，是我國鍛造行業的發展方向。
我國的鍛造生產線長期以來一直處于半機械、半人工的生產狀態，小鍛件的中轉搬運基本上都由人工實現，大鍛件的中轉搬運由機械手實現，設備和機械手之間的信號傳遞采取點對點的方式，靠人工判斷進行操作，生產效率低下、依賴工人經驗等都造成了產品難以走向國際市場。
隨著鍛造產品需求量的逐步加大，產品質量要求越來越高，我國鍛造生產模式受到越來越大的沖擊，鍛造生產線正面臨著新線高起步和舊線改造的局面，實現鍛造生產技術革新和鍛造生產線自動化是我國鍛造企業面臨的一大挑戰。本文所述鍛造自動化生產線是以實現生產線高度自動化為理念進行的創新性設計及應用。
生產線設計思路
物流設計思路
在車間布置上，盡可能考慮工件加工的工藝順序，盡量保證工件加工的流水線性。從材料接收到下料，從鍛造到熱處理，經過噴丸再到最終入庫，這樣的布局保證了鍛件生產的流水性。因此必須要對生產線的物料流通進行設計，保證鍛件的順利流通，提高生產的效率。
曲軸自動化鍛造生產線的物流設計的宗旨是：將材料切斷、毛坯鍛壓、中間庫存、熱處理、后處理各個工藝，布置在同一個車間的同一個生產流水線上，如圖1所示。實現了產品從原材料到成品入庫的整個流程在同一條直線上完成，避免了車間的轉運及工序間遠距離的轉運，既縮減了物流的工作量又方便生產管理。生產線設置了中間庫存區，中間庫存用于存放控溫冷卻后的半成品，每個部品約有1.5天的庫存量，以應對生產線的設備停止及生產線前后工序之間的部品生產安排，便于生產計劃的靈活調整，也便于后工序產品需求變更時進行應對。
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