无论民生产品还是工业产品,除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地工作,这就需要整个设计过程融入各种相关知识,包括产品结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段,对于设计出消费者认可的新产品至关重要。
无论大小不同的产品,基本的开发过程都比较相像,比如我们看大型一点的产品,比如汽车产品,它的新车型开发过程如下图所示:
图1 新车型开发过程
NX作为业界最全面和先进的设计工具,提供端到端完整的解决方案,可以帮助汽车企业完成新车型的研发全过程:
图2 汽车企业完成新车型的研发全过程
受篇幅所限,本文只就在NX中做产品正向研发的几个技术特点,以案例的方式为大家介绍数字化技术带给NX用户的价值和产品创新。
首先我们从“Roxar”流量计的案例说起,“Roxar”流量计是Emerson(艾默生)公司用于石油和天然气行业的工业产品:
图3 流量计产品
左图是艾默生在采用传统设计技术研发的流量计产品,右图是采用NX工业设计技术创新出来的产品,无论外观,性能和质量都大大改善,成为公司排名第一的爆款产品。从中我们可以看出工业设计赋予产品市场接受度的强大威力。
在产品造型设计技术上,传统的方法日益成熟,但对一些外形变化需求高,特别是曲面设计自由度要求变化多的创意工程师来说,现有的大多数
CAD系统都无法满足他们的要求,西门子工业软件公司在NX中,对此专门研发出了自己的造型设计专利产品模块—创意塑形,它是NX造型先进技术的完美体现:
创意塑形用于结构件设计,在装配上下文设计,有的放矢。能真正的所见即所得,无拘束地设计。
图4 创意塑形
NX创意塑形极大地释放了设计师的创新思维能力,为创造更美好和新奇的产品打下了重要的基础。
工业设计发展多年之后,一直有几个问题困扰着工业设计师在电脑上快速完成高质量的产品工业设计,其一是逼真环境高级渲染速度太慢,第二是研发部,市场部,决策层希望在产品设计早期看到模拟真实环境的动态视觉效果视频,可以以沉浸式的方式让决策着和客户进行动态体验,第三个要求是数字化研发系统不仅仅能做产品结构和功能上的多变型产品配置,因为在其基础上,还需要加上材质,纹理,颜色的不同外观配置。
西门子工业软件公司已于2018年8月份收购总部位于英国谢菲尔德的Lightwork Design公司,一家专门从事于3D渲染软件开发和虚拟现实体验制作的计算机软件与技术授权公司。从事工业设计的朋友大家都非常了解像3ds MAX这样的建模,动画和渲染的工具软件,其实它的软件就像其它35种不同的工具软件一样,都是采用Lightwork Design的核心渲染引擎–Iray+。
NX有了Iray+引擎,可以轻松快速的对NX设计的产品进行逼真环境高级渲染,下图就是JCB重工工程机械公司对他们的大型高端拖拉机虚拟产品在NX环境下制作的高质量图片:
图5 大型高端拖拉机虚拟产品在NX环境下制作的高质量图片
同时,还可以生成模拟真实环境的动态视觉效果视频:
图6 模拟真实环境的动态视觉效果视频
外观管理的价值体现
考虑到产品的成本,功能和细分市场的需求不同,工业设计师,市场人员,采购部,
供应链管理部门往往需要设计研发团队做出多种结构配置型号产品及不同外观表现的特色产品,当然,采用数字化双胞胎技术,先在电脑上实现,就像这台咖啡机的设计:
图7 产品设计
外观管理帮助设计人员实现几何形状和视觉分类的管理,有些产品的范围要比普通的产品更复杂。比如说从基本型到最高端复杂功能配置产品,它们不光是产品结构形式有不同的配置形态,在材质,纹理,颜色等更多的外观上也有丰富配置要求。我们从下面这台用NX设计的博世商业咖啡机的外观管理例子上就能理解得更透彻。
图8 NX设计的博世商业咖啡机的外观
运用西门子工业软件集成的
Teamcenter和NX工作环境,博世公司的家电部门就可以大大地改善他们的工作流程,高效配置出多种不同结构功能和外观特色的个性化咖啡机产品。
图9 高效配置出多种不同结构功能和外观特色的个性化咖啡机产品
NX高级逼真的实景高效渲染,配合外观多变型配置管理,使产品研发团队不仅能快速创建工业设计的产品数字化双胞胎,让公司在产品正式生产前即可获得消费者的购买意愿反馈,帮助企业提前部署,按市场对各种型号类型的需求,组织安排物料采购和生产计划排程,从而实现产品推出即是爆款,爆款提前准备好产能,为企业获得最大的产品利润。
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