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3DCS
3DCS
當今的設計和制造業瞬息萬變,如果要降低成本并先于競爭對手將產品投入市場,就需要在設計初期確保工程設計團隊設計方案的正確性。在整個戰略決策中,快速并準確的分析尺寸工程是迎接這一挑戰的關鍵因素,基于這個原因,DCS將先進的公差分析和可視化技術整合到CATIA V5環境中。這樣,在投入加工之前,設計人員和工程師就能夠在V5數字環境中定義、測試及修改產品尺寸和工藝。
DCS是為尺寸工程提供解決方案的領先科技產品,在所有的制造產品與工藝中,二維工程都是產品生命周期管理( PLM )中一項極為有效的組成部分。 DCS軟件強調數字化裝配的變化模擬和Web檢測數據的數據管理。尺寸工程要求在實際部件和裝配的基礎上符合預先確定的相關尺寸,而DCS更能準確的確定和傳達裝配需求,簡化產品驗證工藝,降低制造成本。DCS在原有的公差分析模塊上新增了3DCS FEA CM、3DCS AAO、3DCS Spec Study模塊,為產品設計制造、尺寸控制、以及質量控制等方面提供了優秀的解決方案,全面支持客戶實現質量目標,不僅能夠使新產品快速投入市場,還能夠強化現有的制造產品。
3DCS Excel Create:
3DCS Excel Create功能用于將3DCS模型中的Point,Move,Tolerance和Measurement等模型信息導出至Excel,在Excel中對模型批量重命名、新增、刪除后,再將模型導入至3DCS,實現對現有3DCS模型的批量快速編輯。簡介如下:
3DCS界面點擊Write to Excel,將該模型的3DCS Data導出至Excel,自動彈出Excel文檔。
在Points列表對模型中已有點做修改,可以修改Name、坐標、方向、公差屬性等;如需新建point,需修改#Pts、Index,復制粘貼新Row,在新的Row中按照原有數據格式,添加新建點的信息。
在Tolerances、Moves、Measures列表修改已有MTM。創建新MTM需要調用Excel Create許可,在Feature Creation列表將已有MTM復制至Feature Creation列表,按照已有格式修改,如上圖。修改完后點擊save as保存為.xls或.xlsx格式文檔,關閉文檔。
Preference>Configuration欄,勾選Merge (Add and Update),點擊確定退出;點擊Read from Excel,選擇上一步所保存文檔,點擊update model,完成數據讀取刷新。
Spec Study:
3DCS外觀質量感知模塊,與3DCS偏差分析功能相結合,通過Gap和Flush展示公差和偏差對最終產品的外觀造成的影響。可以讓工程師以產品的用戶視角評價和分析產品的外觀質量效果。3DCS與3DE Live Rendering、VR設備無縫結合,可以實現基于虛擬現實的質量感知分析。
Visualization Export:
將Spec Study創建的虛擬偏差狀態導出至第三方渲染軟件,以獲得逼真的視覺感知效果。
-輸出fbx文件,使用高端可視化工具(Deltagen、VRED、Showcase)創建無縫的工作流;
-將您的模型轉換為可視化圖像,以展示給定設計規范下實際產品的外觀。
Autodesk Showcase Visualization | Nominal |
+0.5 | +1.0 |
+1.5 | +2.0 |
CATIA V6高質量渲染實例 | CATIA V6高質量渲染實例 |
3DCS Advanced Analyzer and Optimizer:
-Analyzers分析器可以快速處理大型模型并獲得全局的偏差視圖。
-Optimizers優化器用以確定最佳公差和設計,自動分配最優公差。
-LSA定位靈敏度分析器測試定位方案,并確定最佳選項。
-SBS基于蒙特卡洛算法進行非線性模型公差敏感度及相關性的模擬計算。
-Sequence Optimizer序列優化器從一組候選的連接/夾持方案中確定最佳的連接/夾持序列。用戶可以優化鉗位順序或連接順序。
3DCS機械運動模塊
3DCS Mechanical Modeler運動模塊采用約束和運動副定義零件的約束關系,也可以直接導入CATIA、NX、Creo等CAD平臺內的約束關系,用于分析整個機構運動至不同狀態時,零部件公差偏差及約束關系對產品質量目標的影響,常用于汽車發動機、底盤懸架、閉合件、鉸鏈;飛機起落架、機艙門;開關按鈕、多連桿等運動機構。
關鍵產品亮點:
--動態求解器-內置的動態求解器基于復雜的連桿和運動裝配體進行公差分析的復合計算以給出更加準確的結果。
--使用CAD已有的運動副和約束-更新我們CAD系統中的運動副和約束為
3DCS中的裝配命令,節省建模時間。
--簡易快速的建模-簡單的命令界面使得建模快速高效,利用運動副和約束的
裝配庫來幫助復雜運動零部件的建模。
--全運動過程的偏差分析-驅動裝配體在整個運動范圍內進行運動,分析每個分步節點的偏差結果以判斷其對整個產品性能的影響。
--自由度計數器-自由度計數器是一個很好的工具,可以在您進行工作時檢查您的工作,幫助您確定您的模型是否得到了適當的約束。作為一個檢查和驗證工具,它可以幫助您快速分析由同事創建的模型來檢查錯誤。
--包含傳統的公差分析-可以結合傳統的剛性體分析模塊進行偏差建模以應對處理更加復雜的分析模型。
強大的工具包使得動態建模更加快速和高效
--全運動范圍的動態裝配體建模
--模擬簡單和復雜的機械裝配
建立運動副和約束的模型,處理過約束和欠約束的系統。使用新的解決方案,分析連桿、齒輪和活塞,以及多個子裝配聯動工作的裝配體。
組合子裝配以創建復雜的機械運動模型
--在全運動范圍內對產品進行偏差分析-
通過模型驗證動畫來研究運動的范圍,然后分析偏差如何影響產品性能。
在全運動范圍內對裝配體進行偏差分析以觀察其如何影響產品性能
使用自由度計數器確定模型是否過約束或欠約束
結合運動模塊和剛性模塊的裝配來創建偏差模型
3DCS FEA Compliant Modeler:
3DCS FEA Compliant Modeler柔性模塊采用有限元方法精確仿真零件制造和裝配過程的偏差變化,用于分析不同公差狀態下,零件施加過約束、夾持、重力、溫度場、扭矩等載荷時,變形偏差對產品質量目標的影響,常用于汽車側圍、前后保、機蓋、翼子板、內飾;飛機機身蒙皮、機翼、尾翼;電子產品板件等易變形的柔性件。
關鍵產品亮點:
--確定裝配制造過程對柔性材料的變形作用(鋁、鈑金、塑料);
--對零件施加作用力,確定對整體偏差的影響;
--優化工藝,如焊接順序、鉚接、螺栓和工具安裝;
--將有限元分析納入到公差分析中。
FEA_CM模擬機蓋過定位變形
FEA_CM在排氣管溫度場分析中的應用
FEA_CM在IP&CCB裝配分析中的應用
FEA_CM在飛機蒙皮工裝定位中的應用
FEA_CM在機翼離地間隙分析的應用
基于CAA V5的偏差分析軟件
完全集成到CATIA V5中的偏差分析軟件
廣泛使用的偏差分析軟件
3DCS偏差分析軟件被世界領先的OEM制造商用來降低他們的質量成本。
通過控制偏差和優化設計來兼顧考慮到固有的流程和零件公差,幫助工程師
減少產品不合格、報廢、返工和保修的成本。
“是什么”—領先的偏差分析解決方案
基于CAA V5的3DCS偏差分析軟件是搭配CATIA V5的集成解決方案。這使
得用戶能夠直接從CATIA內部激活3DCS工作臺,并使用CATIA許多固有的
功能來支持偏差建模。
“怎么做”—模擬零件和工藝偏差
軟件使用三種模擬方法,強調了偏差的來源以及產品的潛在裝配問題。通
過準確地模擬裝配過程,用戶可以在虛擬環境中形象生動地模擬產品,用
創建數字原型的方法來測試和驗證設計目標。
“為什么”—獲得對設計的新見解
通過在數字環境中模擬產品,工程師能夠考慮關鍵領域的偏差,減少返工、不合格和最終組裝時的報廢。除此之外,被不重要的規格可以被放寬,實現增加公差,允許使用更便宜的制造工藝,從而在不影響整體質量的情況下降低成本。3DCS軟件具有自動生成報告的功能,可以快速、有效地交流分析結果,方便地與同事進行協作。
關鍵產品亮點:
--三種分析方法-蒙特卡洛分析、高-低均值(靈敏度分析)和幾何影響因素分析(公差和測量之間的數學關系)。
--假設研究-測試設計變更,使用假設模擬來減少對原型的需求。
--確定偏差的來源-找到你問題的真正來源用以進行根源分析裝配問題和不合格。
--應用工廠和測量數據-結合物理或實際測量來驗證產品和解決生產中的問題。
--對工藝和工裝進行說明-對裝配過程、工裝、夾具、夾持、基準、定位器等進行建模,并對其增加的偏差做出解釋。
--自定義您的設置-使用附加模塊快速升級您的系統,利用有限元分析,機械運動學裝配和更多功能。
--測試和優化GD&T-從一般的公差轉移到反映你的工藝和制造能力的更具體的公差。
在虛CATIA V5擬環境中裝配和測試
基于分析結果直接更改公差
基于NX的偏差分析軟件
完全集成于NX的偏差分析軟件
廣泛使用的偏差分析軟件
3DCS偏差分析軟件被世界領先的OEM制造商用來降低他們的質量成本。通過控制偏差和優化設計來兼顧考慮到固有的流程和零件公差,幫助工程師減少產品不合格、報廢、返工和保修的成本。
“是什么”—領先的偏差分析解決方案
基于NX的3DCS偏差分析軟件是搭配NX的集成解決方案。這使得用戶能夠直接從NX內部激活3DCS工作臺,并使用NX許多固有的功能來支持偏差建模。
“怎么做”—模擬零件和工藝偏差
軟件使用三種模擬方法,強調了偏差的來源以及產品的潛在裝配問題。通過準確地模擬裝配過程,用戶可以在虛擬環境中形象生動地模擬產品,用創建數字原型的方法來測試和驗證設計目標。
“為什么”—獲得對設計的新見解
通過在數字環境中模擬產品,工程師能夠考慮關鍵領域的偏差,減少返工、不合格和最終組裝時的報廢。除此之外,被不重要的規格可以被放寬,實現增加公差,允許使用更便宜的制造工藝,從而在不影響整體質量的情況下降低成本。3DCS軟件具有自動生成報告的功能,可以快速、有效地交流分析結果,方便地與同事進行協作。
關鍵產品亮點:
--三種分析方法-蒙特卡洛分析、高-低均值(靈敏度分析)和幾何影響因素分析(公差和測量之間的數學關系)。
--假設研究-測試設計變更,使用假設模擬來減少對原型的需求。
--確定偏差的來源-找到你問題的真正來源用以進行根源分析裝配問題和不合格。
--應用工廠和測量數據-結合物理或實際測量來驗證產品和解決生產中的問題。
--對工藝和工裝進行說明-對裝配過程、工裝、夾具、基準、定位器等進行建模,并對其增加的偏差做出解釋。
--自定義您的設置-使用附加模塊快速升級您的系統,利用有限元分析,機械運動學裝配和更多功能。
--測試和優化GD&T-從一般的公差轉移到反映你的工藝和制造能力的更具體的公差。
在虛擬環境中裝配和測試
使用6Sigma – 瀏覽偏差的主要貢獻因素
基于PTC Creo的偏差分析軟件
完全集成于Creo的偏差分析軟件
廣泛使用的偏差分析軟件
3DCS偏差分析軟件被世界領先的OEM制造商用來降低他們的質量成本。通過控制偏差和優化設計來兼顧考慮到固有的流程和零件公差,幫助工程師減少產品不合格、報廢、返工和保修的成本。
“是什么”—領先的偏差分析解決方案
基于Creo的3DCS偏差分析軟件是搭配Creo的集成解決方案。這使得用戶能夠直接從Creo內部激活3DCS工作臺,并使用Creo許多固有的功能來支持偏差建模。
“怎么做”—模擬零件和工藝偏差
軟件使用三種模擬方法,強調了偏差的來源以及產品的潛在裝配問題。通過準確地模擬裝配過程,用戶可以在虛擬環境中形象生動地模擬產品,用創建數字原型的方法來測試和驗證設計目標。
“為什么”—獲得對設計的新見解
通過在數字環境中模擬產品,工程師能夠考慮關鍵領域的偏差,減少返工、不合格和最終組裝時的報廢。除此之外,被不重要的規格可以被放寬,實現增加公差,允許使用更便宜的制造工藝,從而在不影響整體質量的情況下降低成本。3DCS軟件具有自動生成報告的功能,可以快速、有效地交流分析結果,方便地與同事進行協作。
關鍵產品亮點:
--三種分析方法-蒙特卡洛分析、高-低均值(靈敏度分析)和幾何影響因素分析(公差和測量之間的數學關系)。
--假設研究-測試設計變更,使用假設模擬來減少對原型的需求。
--確定偏差的來源-找到你問題的真正來源用以進行根源分析裝配問題和不合格。
--應用工廠和測量數據-結合物理或實際測量來驗證產品和解決生產中的問題。
--對工藝和工裝進行說明-對裝配過程、工裝、夾具、基準、定位器等進行建模,并對其增加的偏差做出解釋。
--自定義您的設置-使用附加模塊快速升級您的系統,利用有限元分析,機械運動學裝配和更多功能。
--測試和優化GD&T-從一般的公差轉移到反映你的工藝和制造能力的更具體的公差。
在虛擬環境中裝配和測試
基于分析結果直接更改公差
基于SOLIDWORKS的偏差分析軟件
完全集成于SOLIDWORKS的偏差分析軟件
廣泛使用的偏差分析軟件
3DCS偏差分析軟件被世界領先的OEM制造商用來降低他們的質量成本。通過控制偏差和優化設計來兼顧考慮到固有的流程和零件公差,幫助工程師減少產品不合格、報廢、返工和保修的成本。
“是什么”—領先的偏差分析解決方案
基于SOLIDWORKS的3DCS偏差分析軟件是搭配SOLIDWORKS的集成解決方案。這使得用戶能夠直接從SOLIDWORKS內部激活3DCS工作臺,并使用SOLIDWORKS許多固有的功能來支持偏差建模。
“怎么做”—模擬零件和工藝偏差
軟件使用三種模擬方法,強調了偏差的來源以及產品的潛在裝配問題。通過準確地模擬裝配過程,用戶可以在虛擬環境中形象生動地模擬產品,用創建數字原型的方法來測試和驗證設計目標。
“為什么”—獲得對設計的新見解
通過在數字環境中模擬產品,工程師能夠考慮關鍵領域的偏差,減少返工、不合格和最終組裝時的報廢。除此之外,被不重要的規格可以被放寬,實現增加公差,允許使用更便宜的制造工藝,從而在不影響整體質量的情況下降低成本。3DCS軟件具有自動生成報告的功能,可以快速、有效地交流分析結果,方便地與同事進行協作。
關鍵產品亮點:
--三種分析方法-蒙特卡洛分析、高-低均值(靈敏度分析)和幾何影響因素分析(公差和測量之間的數學關系)。
--假設研究-測試設計變更,使用假設模擬來減少對原型的需求。
--確定偏差的來源-找到你問題的真正來源用以進行根源分析裝配問題和不合格。
--應用工廠和測量數據-結合物理或實際測量來驗證產品和解決生產中的問題。
--對工藝和工裝進行說明-對裝配過程、工裝、夾具、基準、定位器等進行建模,并對其增加的偏差做出解釋。
--自定義您的設置-使用附加模塊快速升級您的系統,利用有限元分析,機械運動學裝配和更多功能。
--測試和優化GD&T-從一般的公差轉移到反映你的工藝和制造能力的更具體的公差。
利用嵌入的GD&T-PMI
基于分析結果直接更改公差
基于CATIA V6 3DE的偏差分析軟件
完全集成于3DE的偏差分析軟件
廣泛使用的偏差分析軟件
3DCS偏差分析軟件被世界領先的OEM制造商用來降低他們的質量成本。通過控制偏差和優化設計來兼顧考慮到固有的流程和零件公差,幫助工程師減少產品不合格、報廢、返工和保修的成本。
“是什么”—領先的偏差分析解決方案
基于3DE的3DCS偏差分析軟件是搭配3DE的集成解決方案。這使得用戶能夠直接從3DE內部激活3DCS工作臺,并使用3DE許多固有的功能來支持偏差建模。
“怎么做”—模擬零件和工藝偏差
軟件使用三種模擬方法,強調了偏差的來源以及產品的潛在裝配問題。通過準確地模擬裝配過程,用戶可以在虛擬環境中形象生動地模擬產品,用創建數字原型的方法來測試和驗證設計目標。
“為什么”—獲得對設計的新見解
通過在數字環境中模擬產品,工程師能夠考慮關鍵領域的偏差,減少返工、不合格和最終組裝時的報廢。除此之外,被不重要的規格可以被放寬,實現增加公差,允許使用更便宜的制造工藝,從而在不影響整體質量的情況下降低成本。3DCS軟件具有自動生成報告的功能,可以快速、有效地交流分析結果,方便地與同事進行協作。
集成于3DE的3DCS,除了可以進行常規尺寸偏差模型分析外,還可以利用3DE Live Rendering強大的渲染功能,與VR無縫結合,進行虛擬現實的感知質量分析。
3DE Live Rendering渲染效果
3DE+3DCS Spec Study感知質量分析
在航空領域,由于商業飛機的龐大尺寸以及持續的全球化生產流程,有必要在全球范圍內進行合作設計、制造和允許主要機身部分分開制造以減少成本。面臨的挑戰是如何集成這些組件而不會產生重大的生產問題。偏差分析是航空公司尺寸管理過程中的一個關鍵步驟,它通過評價公差、定位策略及裝配序列有效地減少制造過程中的裝配問題。通過利用3DCS的優點,進行偏差分析,可以縮短裝配集成問題和減少反復驗證費用。
目前3DCS已被多個航空公司指定為標準偏差分析工具。
商用飛機尺寸公差管理概述
核聚變反應堆結構復雜,裝配精度要求高,在前期設計時進行偏差分析,可以避免裝配時進行反復的裝配安裝,節約生產時間,有利于更快的推進項目進度。目前國外已有部分核相關企業采用3DCS作為偏差分析工具。
如今,汽車更新換代越來越快,消費者對汽車外觀質量,產品性能的要求也越來越高。這對汽車設計主機廠來說,挑戰也越來越大。
如在前期設計中不注重產品的尺寸設計,后期生產中生產過程中可能會出現眾多與尺寸相關的問題,導致反復更改設計,模具及工裝,造成資源極大浪費的現象。
因此,為了更加確定和傳達需求,降低研發及制造成本,簡化產品驗證過程,縮短投放市場的時間。在設計前期就進行尺寸工程是至關重要的,而在尺寸工程設計中,公差分析又是最關鍵的一個環節。
目前,在進行公差分析所使用的工具中,3DCS無疑是很好的選擇。
現代電子產品變得越來越小,同時也變得越來越復雜。這給OEM制造商帶來了很大的壓力,他們必須將復雜的部件安裝在極小的空間內,對零部件之間的間隙、干涉等要求越來越高。
通過3DCS尺寸偏差分析,可以分析常見的如攝像頭、Lens等對中度,屏幕間隙均勻度,卡扣可裝配性等問題,優化產品公差與結構設計,提高產品競爭力。
家電消費產品既有性能要求又有美觀要求,偏差可能同時影響這兩個特征。外觀間隙和間隙可能不均勻或偏差較大,使產品看起來比其功能要求的質量差,影響客戶對產品質量的第一印象,從而降低產品競爭力。
為了管理產品內部復雜的偏差,工程師使用公差分析軟件來模擬裝配過程和零件公差,可以看到零件是如何裝配在一起的,以及在開始生產之前的樣子。這使得制造商可以設計出這些問題,而不需要進行昂貴的工具和生產設計更改。
DCS解決方案具有廣泛的應用。3DCS具有模擬裝配過程和部件偏差變化的能力,比行業中的許多其他產品提供了更全面的分析。
許多醫療設備制造商已經利用這些特性來滿足高遵從性標準,并在生產前發現由零件偏差引起的產品問題,這可以提高產品整體質量和減少使用過程中的問題,從而對產品綜合服役性能產生很大的影響。
下圖為飛利浦醫療將3DCS用于Elekta MR-LINAC核磁共振成像儀的磁系統結構分析。
某航空公司使用3DCS進行偏差分析,解決了飛機全球化生產中零部件的集成問題。
該公司尺寸團隊負責人表示:“3DCS不僅僅能夠將技術決策量化,而且能真正的幫助我們的IPD團隊在前期設計時數字化,可視化地討論尺寸偏差和管理。”
國內某汽車廠在使用3DCS進行白車身第一輪偏差分析時,發現后蓋與側圍之間的面差嚴重超差,遠遠不符合DTS要求,然后后工程師通過3DCS敏感度分析結果,找到造成該結果的貢獻因子。對貢獻度最大的公差進行優化后再分析,超差率明顯下降,公差優化得到了顯著的效果。
汽車底盤設計時,四輪定位參數尤為重要,如果設計出現問題,將導致汽車行駛過程中發生跑偏等眾多問題。圖為某汽車廠使用3DCS幫助分析底盤懸掛的四輪定位參數。