Solid Edge ST5观察： 用更好的设计软件设计更优秀的产品

本文来源：e-works   作者：黄培

2012年6月12-13日，我在美国田纳西州首府、美国乡村音乐之都纳什维尔（Nashville）市参加了西门子PLM举行的Solid Edge University 2012会议。这是我第二次参加该会议，今年的年会比去年规模比去年翻了一番，各类讲座也增加了许多。西门子PLM高度重视此次活动，公司董事长Tony Affuso先生继去年之后，也再次出席了此次会议。Tony介绍，Solid Edge 2011年的软件销售增长了30%，2012年第一季度Solid Edge在美国市场的软件销售增长超过40%，增速超过了其它主流CAD软件，P&G、艾默生等知名企业用Solid Edge替换了其它CAD软件。西门子PLM负责Solid Edge业务的高级副总裁Karsten Newbury先生主持了会议。


西门子PLM负责Solid Edge业务的高级副总裁Karsten Newbury先生

会议的重点是围绕着Solid Edge ST5，介绍其创新之处。我认为其核心是：Design better product by better design tools。 Solid Edge的开发总监Dan Staples先生在会议上具体介绍了Solid Edge ST5的新功能，并进行了现场演示。美国Local Motors公司的CEO John Rogers介绍了该公司利用西门子PLM相关技术，通过互联网社区组织会员进行汽车协同开发的新型开发模式。会议现场展示了该公司利用互联网社区协同开发并制造的新型汽车Rally Fighter。Local Motors基于Solid Edge软件向其会员推广应用的Design1软件按按月租赁的形式付费，每个月只需要支付19.95美元。


利用互联网社区协同开发并制造的新型汽车Rally Fighter

我认为：Solid Edge ST5的发布体现了CAD技术发展的潮流。即：更好地捕捉设计意图，设计过程更加符合工程师的设计思维和操作习惯，更好地满足创新设计和改型设计的设计需求，更便捷地在设计过程中进行仿真分析，更好地管理设计文档和设计过程。

    Dan Staples先生介绍，Solid Edge ST5融合了1300多项用户提出的功能改进需求。具体来说，有以下突出的亮点：

    1. 使用户能够用更加灵活的方式应用同步技术（Synchronoous Technology）。
     Solid Edge的同步技术在ST1版本中支持机械设计，ST2支持钣金设计，ST3支持塑料件以及铸件设计，ST4则强化了以上设计功能，并能够更方便地导入其它软件生成的三维模型，并通过特征识别，使三维模型可以得到便捷地修改，同时，也更好地结合了仿真技术的应用。ST4使同步技术和基于造型过程的特征建模方式得以顺畅地结合。
    而Solid Edge ST5则在同步技术的应用方面进行了进一步改进：
提供了多体建模功能（Multi-body Modeling），可以方便地将在造型过程中，将一个零件的模型拆分为多个，或者将多个零件特征整合为一个，以便使特征的编辑更加方便；
支持滑槽特征（Slot feature）的创建，并可以在装配环境下，模拟零件在滑槽中的移动；
对于曲面篇的缝合功能进一步改进；
在装配环境下可以更方便地进行零件和钣金造型；
对于外部导入的三维模型，可以自动识别孔特征，并灵活地进行编辑；
可以对三维模型进行检查和优化，修复模型中存在的问题；
尺寸标注的编辑，和尺寸驱动的功能进一步提高；
对于拓扑约束可以进行编辑，解除特定的约束关系，以便更加灵活地编辑特征。
     
    2. 完善了大量工程绘图的细节功能。
工程图对于制造企业指导生产依然不可或缺。Solid Edge ST5在生成工程图方面对数百个细节功能进行了改进。其中包括：
可以直接生成线束的布线图，用于指导生产。
自动展开BOM，生成多级的零件明细表。
对于含有运动部件的装配体，在生成工程图时，可以显示多个位置，使工程图更加便于理解。
尺寸标注功能的改进：对于长度和角度尺寸，可以用鼠标方便地排布整齐。


在工程图上显示多个运动部件的位置

     3. 提供稳态的热仿真分析功能。
    Solid Edge ST5提供了内嵌的稳态热传导分析模拟的功能。可以设定多种参数条件，并与静态或弯曲强度进行耦合分析；在进行有限元网格划分时，可以将有问题的特征，以及一些细节的特征移除，从而简化分析过程。

     4. 推出Insight XT，大幅度提升图档管理功能。
    Solid Edge内置了基于微软Sharepoint的图文档管理软件Insight。Inight的图档存储功能很强，也有基本的工作流功能，并能通过Web访问数据。但是还不能完整地设计流程。此次发布的Insight XT则基于Sharepoint的最新版本，在工程变更管理、设计工作流、信息访问的方便些方面显著增强，并具有产品结构管理和基本的项目管理功能，可以支撑中小企业研发团队的研发协同，支撑分布在多个地点的研发机构之间，通过Web（无需VPN）共享设计图档。

    另外，Solid Edge还提供了免费的应用在iPad上的浏览器。这些新功能显著增强了Solid Edge的易用性，能够更好地满足全新产品设计和变型设计的需求，从而能够帮助用户缩短设计周期，提高设计质量。


iPad上应用的免费Solid Edge浏览器

       在此次会议上，我参加了Solid Edge ST5的零件造型操作培训。通过培训讲师的讲解，我实际操作Solid Edge st5，装配环境下，通过应用同步技术，方便地对特征进行各种编辑、变型，完成了一个摩托车的座椅设计，感觉的确学起来很简单，用起来很方便，符合工程设计方法。


我用Solid Edge ST5完成的零件设计

       在会议期间，我与Energist公司的CTO Andrew Thomas先生就Solid Edge的应用进行了沟通。Energist是一家设计、制造激光美容设备的中小型高科技企业，50个员工，分布在英国、丹麦和美国，其中有10名研发人员，发布在三个地点，公司成立于2003年，目前年营业额3000万美元，主要产品已通过了美国FDA等认证。Andrew应用过很多CAD软件，从早期的I-DEAS、AutoCAD，各种主流三维CAD系统，到最新流行的Spaceclaim，他现在自己每天都使用Solid Edge，对Solid Edge的同步技术应用有很多切身体会。由于该公司是通过几个企业整合而来，所以历史上使用不同的CAD软件，而通过Solid Edge同步技术的应用，使Energist可以方便地导入其它CAD软件生成的模型，通过尺寸驱动和拉伸变形，灵活地编辑修改零件及装配模型，还可以准确地导出到其它CAD，实现了设计重用，大大提高了设计效率。Andrew的切身体会是，在产品设计实践当中，很多造型和编辑修改工作，用传统的特征造型根本无法完成，必须通过同步技术的应用才能完成。同时，在同步建模的环境下，特征的修改是可视化的，更加直观和形象，无需回到草图状态去修改尺寸。

    Andrew指出，Solid Edge其实很早就有Direct Editing（直接建模）的功能，同步技术是在此基础上逐渐发展起来的，其最大的优势，在于对产品模型的快速编辑修改，这方面的效率与传统按顺序建模的方式相比，不是一个数量级！Solid Edge提供了根据ASME Y14.41标准进行三维注解设计所需的功能，因此企业可以应用Solid Edge作为单一数字化模型来表达所有的产品信息。另外，同步技术的应用，使得技术人员可以更加便捷地根据自己的思维来完成设计，把精力聚焦于设计本身，而不必受限与造型的过程，这是一个巨大的进步。Solid Edge ST5提供了Live rule功能，当设计人员在造型过程中出现问题时，会自动提示原因，使工程师能够更加专注设计，新功能的操作十分简单，不需要用户去重新学习，在设计流程当中，自然而然就掌握了。

       看来，Solid Edge，正在通过倾听客户的声音，持续改进，不断积蓄力量，将技术优势逐渐转变为竞争优势，以改变全球主流三维CAD市场的格局。

改进很大，且多数是讲究实用的细节改进，其实这远比什么新功能更加受老用户的喜爱。