2014产品创新数字化征文：Windchill与Pro/E集成应用案例

0 前言

    在制造型企业中，运用三维数字化设计软件已成为产品开发活动的主要方式。三维数字化设计具有设计意图体现准确、实现方法和途径多样、设计效率和设计质量较高等优点。而随着以PLM、ERP为代表的企业信息化技术的深入应用，就要求企业必须以信息化技术为导向，确立产品开发数据的标准化、规范化、平台化，保证数据流从产品设计源头就做到唯一性，确保数据信息流在企业各信息化系统中能进行良好的沟通。Pro/E作为CAD/CAM/CAE一体化的三维设计软件，是产品数据的来源，为下游提供数据信息。Windchill是产品信息的集中来源，提供了有关整个产品和服务生命周期中的所有产品内容和业务过程的完整信息。作为所有产品信息的中央存储库，Windchill会集中管理使用CAD应用程序创建的模型，通过从单一受控的位置管理多个CAD系统中的数据，消除因使用重复或不完整的数据所产生的错误，使所有数据都有一个“单一数据来源”。

    作为PTC公司旗下的两套应用软件，Pro/E能与Windchill系统进行无缝集成应用。Windchill与Pro/E集成应用要充分发挥Windchill的数据管控功能及Pro/E的数据建模功能，以提高产品研发人员的工作效率。本文通过公司一些具体实际应用，浅谈Windchill与Pro/E集成用例。

1 模板的统一管理和调用

    在使用Pro/E进行产品设计时，使用规范固定的模板来建立模型，可以省略掉一些重复性的工作。一个完善的对象模板是规范化设计的基础，不但能提高工作效率，还能给后续的工程图和装配等工作带来极大方便。

    在Windchill存储库中建立Pro/E模板库，将制好的零件、组件及二维图模板存放于模板库中，供所有研发设计人员调用。将创建模型及二维图时需调用的模板所在于Windchill服务器上的路径添加至本机上Pro/E的config.pro配置文件。研发设计人员在使用Pro/E创建三维模型时，用缺省模板选项，即可自动读取Windchill系统中模板库的模板创建模型，而在创建二维图时，使用缺省模板手动选择对应的图幅模板。

    通过Windchill系统集中管理模板，统一调用，方便快捷，保证设计数据模型标准化、规范化；且在模型参数图纸标准有变动导致模板需要更新时，管理人员易于变更维护模板，方便管理。

2 标准件库集成应用

    机械产品有10%～25%的零件为标准件，如果没有标准件的三维模型库，工程师将花费大量的时间在简单的重复建模工作上，造成设计资源的浪费，所以在产品开发过程中，标准件库能节省大量的设计成本。公司级标准件模型存储于Windchill系统中，在Pro/E终端如何在机械设计中快捷地使用这些标准件，最快速地供使用者方便地调用，使设计人员把更多的时间投入到创造性的工作中去，以提高产品设计团队的工作效率。

    一般模型的下载及打开都需要通过Windchill与Pro/E链接的工作区浏览器去查找搜索添加到工作区或直接打开。而对于数量庞大且使用频率较高的标准件，若通过工作区打开装配到模型中，调用过程繁琐要花耗大量的时间。

    通过Pro/E二次开发，将Windchill中标准件库所有的标准件模型链接于标准件库二次开发模块中。

    标准件库模块中罗列出标准件的编码、规格、材料、重量、模型名称以及实例名称。设计人员可以通过搜索界面，输入所需标准件相应的标准号、编码、规格或材料，即可找到相应的标准件实例。而在Pro/E中标准件库模块通过模型名称以及实例名称链接到Windchill标准件存储库中所对应的模型。

选中需要装配到模型的标准件后，选择预览模型左下窗口可以看到从Windchill标准件库中加载的模型实例。设计人员可以根据需要将标准件选择装配到总装模型或指定模型。打开选定模型选项则可以在Pro/E中预览所选中的标准件。

    通过Windchill系统管理标准件库，在方便于管理的同时保障了标准件数据的准确性，产品设计人员在借助Pro/E标准件库模块，能快速锁定所需选配的标准件，在产品研发过程中达到事半功倍的效果。

3 编码矩阵集成应用

    在PLM中对产品相关信息进行统一编码，使信息的管理和检索更加方便；编码不仅用于产品开发设计阶段，且扩展到产品的整个生命周期，实现PLM与ERP之间的信息交互，更利于企业各系统间信息的共享和交流。

    在产品设计阶段，一个系统零部件数量成百上千，设计人员在做新品零件设计时，若设计初始阶段即从编码系统申请编码附于产品零部件进行产品设计，在设计过程中，零件的变更修改很容易导致零件类型规格与所申请的编码号类型不符，容易造成废码；所以一般情况下产品设计人员会在初始设计阶段对所有零件自行命名，在产品设计完成、所有零部件确认后，再对产品零部件根据编码规则对所有零部件重命名进行编码，而零部件数量庞大，重命名耗费大量时间。无论是先取编码再进行产品设计或是产品设计完成后再取编码对数据进行重命名，手工更改编码的过程都会耗费大量时间，对于研发设计人员来说，时间过多的用于重复性的工作显然导致研发效率的降低。

    在Pro/E中，通过二次开发增加编码模块，图7所示，编码矩阵根据编码类别罗列出所有产品编码类型。产品编码为7位码，譬如编码43C0560，代表滑块组件，编码矩阵在选择矩阵码时，定义了7位编码中的前三位，即“43C0560”中的“43C”，定义了零件的具体类别，而后四位为待定的流水码，通过Windchill与编码系统集成自动获取。

    研发人员在进行产品设计时，可根据零件的类别选择相应的矩阵码，选择矩阵码数值会赋值于模型对应的参数中。

    在研发人员完成产品设计将所有数据上传检入PLM系统后，可对产品进行重命名，获取产品编码操作。在Windchill系统中，对设计完成的产品模型进行重命名，点击获取编码操作，系统会根据所填的编码矩阵（编码前三位），自动从编码系统中取得编码的后四位流水码，填入零件的新文件名称以及新编号中，从而完成零部件编码工作。

    所以，产品设计人员在Pro/E操作界面通过编码矩阵定义零件类型属性，操作简便节，再于Windchill系统中与编码系统集成交互获取零件编码，省去手动重命名更改编码的繁琐，节省时间，提高研发人员的工作效率。

4 小结

    在产品竞争日益激烈的经济市场环境，产品研发效率一直都是研发设计型企业关注的重点。本文浅谈利用Windchill的产品数据管控优势以及Pro/E二次开发集成Windchill，涉及产品设计人员最常用到模型模板、标准件以及产品编码等，在现有软件平台上，整合资源综合利用，以实现研发效率能够最大化。