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從二維CAD到三維CAD的捷徑

從二維CAD到三維CAD的捷徑

2021/9/16 15:38:04

工業離不開水,生活更離不開水:電廠、食品加工商和製造商消耗數十億立方米的水,以便能點亮千家萬户的電燈、為每個人提供食物、為每個家庭製造汽車等所需品……據估算,目前工業用水量佔全球用水總量的22%。

大部分工業用水被視為“可再生”的資源,因為利用完後,其又被重新排放回江河、溪流和湖泊中。但是,重新排放的前提條件是,經過檢測。因為工業用水未經檢測是不能排放的,特別是準備排出工廠時。環境科學家和水文工作者,必須處理及檢測水中的有害化學物、病菌和金屬等物質,而僅收集污水(以便檢測)這項工作就需要有條不紊地完成。

位於英國的Aquamatic公司比任何人都清楚這一點。

Aquamatic公司成立於1991年,總部位於英國的曼徹斯特(Manchester),是一家有超過50年經驗的污水自動取樣設備專業生產商。作為一家設計和製造簡單可靠的污水取樣設備的專業廠商,Aquamatic-直期望通過提供操作簡單、堅固可靠的污水自動取樣設備,來滿足全球化市場的不同需求。

“簡單性在我們這個行業很重要,”Aquamatic取樣器技術總監Peter Smith説:“我們將客户獲得滿意數據的過程設計得越簡單,他們成功遵守法規、控制費用和避免生態或監管問題的機會就越高。”

儘管Aquamatic取樣器很簡單,但是在收集污水時仍要考慮許多因素:如何確認樣本真正具有代表性?如何阻止“漂浮物”堵塞設備?與永久性安裝相比,在現場收集污水可能會帶來哪些挑戰?

最重要的是,如何提供各種產品以幫助客户遵守不同地區不同行業的法規?

一、多樣化的客户需求

憑藉着一套具有10種取樣器的產品線,Aquamatic已經為以上所有挑戰設計出了完備的解決方案。而所有設備的核心在於Aquamatic取樣模塊(Aquamatic Sampling Module):從最小的便攜取樣器到最大的固定取樣設備,都廣泛應用了這項技術——它能夠採集具有代表性的樣品,並將其存放在一個或者更多的樣品收集器(Sample Collection Vessel)中沉澱備用;對於可進行生物降解的廢水,則將其保存在降解最佳温度。

“我們根據不同的應用目的來設計多樣化的取樣器功能。有的設備能夠冷藏樣品以完整保存其中的生物成分;有的設備可以正常的採樣,並在一定時間後自動處理未被使用的樣本;有的設備適用於室內工作,有的設備專門為室外環境設計,”Peter Smith説:“客户的需求在我們看來是一種不斷變動的目標,特別是要考慮到不同地區之間的污水處理規範存在巨大差異。”

事實上,儘管已經設計出各種功用的設備,Aquamatic依然堅持每一位客户都有提出自己特殊需求的權利。“海外市場經常有特殊應用的要求,”銷售總監Dominic Mc Givern提到,“從一開始,Aquamatic就意識到,僅僅提供一張價目表上的標準化產品有些時候並不能滿足客户的真正需求。”

二、設計的挑戰

在Aquamatic公司長期的產品研發歷史中,之前大部分的設計都是通過紙上設計完成。但日益多樣化的客户需求意味着堆積成山的設計稿紙和繁重的手工設計流程;每一處修改都需要經過新一輪的繪製、審批、申報以及與車間的溝通。面對越來越複雜的產品開發難題,4年前,Aquamatic開始由手工轉向採用二維CAD軟件來解決這一困境。

很快地,Aquamatic公司就意識到,用軟件所繪製的結構良好的二維圖樣是非常吸引人的——事實上,相較於原先的紙質設計,二維CAD軟件確實為Aquamatic帶來了巨大的提升。但是,Aquamatic想要做得更好。

“我們需要更好地滿足客户多樣化的技術需求,”Peter Smith説:“我們曾經想要這樣一個設計流程:它能使一個想法有條理地轉變成產品,並使Aquamatic裏所有的相關人員以及客户都有機地參與進來。”

此時,High Peak Systems的Martin Speakman向Aquamatic公司建議採用PTC的直接建模軟件。

三維建模的概念是一個全新的、強有力的解決問題的途徑,Peter Smith這樣認為。特別是它不但能繪製設計圖樣,而且能夠建造數字模型。但是當考慮將三維建模系統部署到Aquamatic公司的設計環境中去時,Peter Smith還是有些擔心採用新軟件的成本——新的系統會對原先的系統造成多大的可預期的破壞?需要多大的培訓與維護成本?

事實上,Aquamatic公司對未來CAD系統要求非常明確:首先,能夠在原來二維的基礎上增加三維設計,但是不能增加過多費用。第二,在採用三維設計的同時儘量減少對原來二維CAD系統的損害。第三,未來的三維CAD系統必須有能力處理公司原有的二維圖樣數據。

三、Creo的直接建模軟件

幸運的是,High Peak Systems提供了對Creo Elements/Direct Modeling的全套技術支持。而正是這一點,在很大程度上促成了Peter Smith採用該三維設計軟件的決定。

“我們從一個High Peak Systems提供的為期2天的課程開始了新軟件的使用,“Peter Smith説:“學習Creo的直接建模方法完全不是問題。”而這並不令人驚訝——因為直接建模軟件是根據二維設計者的思路設計,只是在幾何學上,在二維的橫截面上做了一些改變。

事實上,升級到Creo並沒有使Aquamatic公司的產品開發局限於CAD系統中,工程師並不會被要求只使用一種工具或者一種文件形式,也不需要花費大量精力來轉換數據格式,因為Creo可以兼容各種文件形式。在一個多樣化的系統環境中,這個優勢至關重要。“我們擁有原先工作中積累的AutoCAD LT的二維數據,並可通過Creo進行定製,將輸出的二維設計圖樣傳遞給金屬薄片製造商,Creo使我們能夠簡易地輸入原系統的數據以降低維護舊軟件的成本,”Peter Smith説:“通過這個過程,輕輕一按按鈕我們就可以將現有的設計輸出成二維圖樣。”

值得一提的是,Aquamatic公司現在可以將供應商的數據直接輸入進設計環節中去。“我們從供應商的STEP中購買活塞或者連接器,然後就可以直接將參數輸入三維CAD文件中,“Peter Smith提到:“這節約了我們重新繪製零件的時間,從而縮短了我們的設計週期。”

對於未來的發展,Aquamatic公司正計劃將產品進行系列化處理,同時,也在不斷修正,以期使得Creo直接建模解決方案能夠更加符合本企業的需求。

“模型修改的簡易性可能是促使我們採用直接建模解決方案的重要原因,”Peter Smith説:“特別對於那些並不熟悉二維圖樣的人,三維數據使模型變得更加可視化且易於分析。總而言之,Creo使我們的設計和開發環節更加順暢。

審核編輯(
王靜
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