模塊化設(shè)計是通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足不同的市場需求 。低壓成套電器開關(guān)柜是由許多個功能相同或不同的功能模塊單元構(gòu)成，根據(jù)用戶的需求不同，組合形式千變?nèi)f化，但各功能模塊單元卻具有很大通用性，因而特別適合于采用模塊化設(shè)計。柜用于各種供配電系統(tǒng)，由各種通斷、監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)基本功能單元組合而成 。盡管很多企業(yè)在設(shè)計低壓成套電器開關(guān)柜機(jī)時已采用了各種CAD 系統(tǒng)，在一定程度上簡化了設(shè)計工作，但基本只是停留在較低層次的計算機(jī)輔助設(shè)計階段，當(dāng)面臨用戶不斷變化的工程合同時，難以實現(xiàn)敏捷而準(zhǔn)確的產(chǎn)品設(shè)計。電器開關(guān)柜的機(jī)械結(jié)構(gòu)多為鈑金件，加工易于實現(xiàn)高度自動化，因而，產(chǎn)品設(shè)計往往成為企業(yè)設(shè)計制造的瓶頸環(huán)節(jié)。為了進(jìn)一步縮短設(shè)計時間、提高準(zhǔn)時交貨率以及提高一次設(shè)計正確率，以大規(guī)模定制化設(shè)計思想來滿足日益?zhèn)€性化的市場需求，我們在企業(yè)現(xiàn)有CAD系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)上，以模塊化設(shè)計思想，對低壓成套電器設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行改造，開發(fā)了一套基于標(biāo)準(zhǔn)功能單元模塊的輔助設(shè)計系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)設(shè)計中的不快、不便和不準(zhǔn)等難題。
1.現(xiàn)行設(shè)計系統(tǒng)存在的問題
在成套電器行業(yè)中，盡管大多數(shù)企業(yè)采用了各種CAD 系統(tǒng)完成二次原理圖、二次接線圖、元器件明細(xì)、裝配圖、零件工作圖以及零件明細(xì)等設(shè)計資料，但這些設(shè)計結(jié)果相互之間沒有很好的進(jìn)行組織管理，信息關(guān)聯(lián)性不強，不變于快速查詢和重復(fù)使用。當(dāng)接到工程合同任務(wù)時，設(shè)計人員仍需要花很大一部分時間在查詢以往的設(shè)計資料、查找匹配用戶需求的功能模塊、在柜體上組合排列各功能單元以及分類匯總所需各種物料。工作費時費力且易出錯，在匹配用戶需求時缺乏快捷準(zhǔn)確的查詢手段;在確定功能模塊組合排列時缺乏直觀可視的排列效果圖;在統(tǒng)計物料需求時要從大量紙質(zhì)文件手工計算，極易出錯。設(shè)計人員的很大一部分精力耗費在查找和統(tǒng)計計算等非技術(shù)性事務(wù)上，企業(yè)已有設(shè)計資源得不到充分利用，設(shè)計周期較長，不能適應(yīng)敏捷制造的需要。
2.本系統(tǒng)的功能及特點
本系統(tǒng)的出發(fā)點是盡量減少設(shè)計人員的非技術(shù)性工作，最大限度地利用企業(yè)的Know - how ，減少不必要的出錯環(huán)節(jié)。我們開發(fā)的系統(tǒng)能自動根據(jù)規(guī)范化的用戶需求文件，自動選取符合用戶需求的各標(biāo)準(zhǔn)功能單元模塊進(jìn)行組合;各標(biāo)準(zhǔn)功能單元模塊具有完善的查詢和管理功能，與每一功能單元相對應(yīng)的圖文檔資料能自動關(guān)聯(lián)。通過系統(tǒng)提供的可視化的模塊化輔助排列功能，可方便準(zhǔn)確地在柜體上排列各功能單元的具體位置，排列結(jié)束后生成直觀的排列布置圖，還可由此直接形成面板開孔信息，生成面板開孔圖;能方便提取各單元的物料構(gòu)成并行分類和匯總，輸出物料清單;能提取關(guān)聯(lián)的二次原理圖、零部件工程圖等設(shè)計文檔;系統(tǒng)具有項目管理功能，可對按項目統(tǒng)計各種數(shù)據(jù)，可查詢歷史項目情況。系統(tǒng)主要功能構(gòu)成如圖1 所示，本系統(tǒng)的采用大大減輕了設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)，減少了不必要的出錯環(huán)節(jié)，設(shè)計效率和準(zhǔn)確性得到了很大提高。
3.系統(tǒng)的運行流程
本系統(tǒng)適用于新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計和工程項目產(chǎn)品設(shè)計等各種產(chǎn)品設(shè)計類型，其運行流程相差不大，以下以工程設(shè)計為例說明其基本運行流程，圖2 為基本的系統(tǒng)運行流程。
合同產(chǎn)品設(shè)計一般從接受標(biāo)準(zhǔn)格式的用戶需求文件開始，系統(tǒng)對用戶需求文件具有初步解析能力，通過對文件的分析和簡單推理，最大限度地實現(xiàn)需求與功能單元模塊的匹配，并從數(shù)據(jù)庫提取，將選出的模塊列表顯示給設(shè)計人員，設(shè)計人員可進(jìn)一步查詢這些模塊的詳細(xì)信息，也可進(jìn)行修改調(diào)整，最終確定各功能單元模塊和基本柜型，并可匯總統(tǒng)計各種物料以及與功能模塊對應(yīng)的各種設(shè)計文檔。在各功能單元選定之后，就可調(diào)用功能單元輔助排列系統(tǒng)，輔助排列系統(tǒng)采用所見即所得的可視化設(shè)計方式，通過拖放式操作來完成各功能單元模塊在面板上的位置布置，排列完成即可得到相應(yīng)的面板開孔信息，生成面板開孔圖和面板排列圖。
4.項目管理功能
本功能模塊根據(jù)合同訂單內(nèi)容，建立起該合同的基本信息和客戶對產(chǎn)品的具體需求信息，包括新建項目、注冊項目、項目信息查詢、項目信息維護(hù)等基本功能。這樣至少可以帶來三個方面的好處，一是便于按項目開展流程化的設(shè)計工作，統(tǒng)計設(shè)計產(chǎn)生的物料需求信息;二是便于查詢歷史項目信息，便于進(jìn)行項目追溯;三是可以提高歷史項目信息的重復(fù)利用效果。企業(yè)拿到一個訂購合同，一般流程是根據(jù)合同內(nèi)容建立起該項目的基本信息，在項目建立時，包括項目的名稱，負(fù)責(zé)人，交貨日期等，然后建立項目中的具體產(chǎn)品的信息，包括產(chǎn)品的型號，名稱，數(shù)量以及客戶的特殊需求信息等。建立的信息以一種規(guī)范的格式保存在Excel 表中統(tǒng)一管理，方便各企業(yè)內(nèi)各有關(guān)部門交流信息，及時的將產(chǎn)品設(shè)計時的問題反饋給設(shè)計人員。
如果項目的基本信息事先已由銷售部門在售前建立，則可以直接納入項目管理，這時通過“注冊項目”功能來完成?！白皂椖俊笔菍匿N售部門獲取的、符合本系統(tǒng)規(guī)定的、記錄有項目信息的Excel 文件中的信息轉(zhuǎn)換并保存到數(shù)據(jù)庫中，從而建立起該項目的信息，便于開展后續(xù)設(shè)計工作和對項目進(jìn)行跟蹤查詢等。
5.用戶需求轉(zhuǎn)換匹配功能
這部分的主要功能是利用項目管理模塊建立的項目產(chǎn)品信息和客戶特殊需求信息，在標(biāo)準(zhǔn)模塊管理數(shù)據(jù)庫中去自動篩選符合產(chǎn)品設(shè)計需求的標(biāo)準(zhǔn)功能單元模塊，給設(shè)計人員提供一個初步的產(chǎn)品設(shè)計參考，大大減少了設(shè)計人員的查詢工作量。實現(xiàn)的方法就是用客戶需求信息去查詢并匹配標(biāo)準(zhǔn)模塊數(shù)據(jù)庫中的模塊特征信息，找到符合客戶產(chǎn)品需求的模塊，然后記錄到項目產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)表中，實現(xiàn)產(chǎn)品的初步模塊自動匹配設(shè)計。
6.標(biāo)準(zhǔn)功能單元模塊管理功能
標(biāo)準(zhǔn)化功能單元是低壓開關(guān)柜實現(xiàn)模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)，模塊管理功能包括標(biāo)準(zhǔn)模塊的建立、查詢和修改等。設(shè)計人員可以方便地查詢各標(biāo)準(zhǔn)模塊的適用場合、主要技術(shù)指標(biāo)和物料構(gòu)成等信息，并可預(yù)覽其三維模型。針對市場的需求變化，設(shè)計人員還可以不斷豐富完善企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化功能單元模塊庫。
7.功能單元的輔助排列功能
這是本系統(tǒng)的一個重要功能，其設(shè)計流程如圖3 ，設(shè)計人員可以像玩拼圖游戲一樣來完成柜體上各功能單元模塊的位置排列。設(shè)計人員可以調(diào)出事先自動匹配好的各個模塊進(jìn)行排列，也可以從模塊管理數(shù)據(jù)庫中選取模塊進(jìn)行排列。系統(tǒng)提供了方便的模塊拖動放置功能、越界判斷提示工能、隨時保存設(shè)計進(jìn)度等功能。模塊排列完成后，可立刻顯示、保存、打印該產(chǎn)品的模塊統(tǒng)計信息和物料明細(xì)，大大縮短了設(shè)計時間，使設(shè)計工作變得簡單方便。
8.結(jié)束語
本系統(tǒng)綜合了企業(yè)設(shè)計資源管理、項目管理、模塊化設(shè)計和可視化設(shè)計等技術(shù)，形成了一套設(shè)計系統(tǒng)，具有一定的創(chuàng)新和很強的實用性。通過在企業(yè)試運行，證明本系統(tǒng)應(yīng)用效果良好。
（轉(zhuǎn)載）
