导航系统介绍V1.0

导航设计系统应用
1.导航设计系统应用简述
Creo（Pro/E）软件是美国参数化技术公司PTC的优秀产品，其针对零件的参数化设计和针对装配的Top_Down设计是其最有价值的优势，通过骨架模型、互换组件、族表、发布几何、复制几何等功能针对性的解决整个设计过程中的信息传递和复杂的参照问题。

这在很大程度上提高了设计效率。

然而虽然许多领域都采用了Creo设计，但是在多数区域并未将其强大的优势发挥出来。

例如在严格采用Top_Down设计方法进行产品设计过程中经常会面对零部件互换、借用和模型重命名等问题，如果处理不好，Top_Down设计反而会给工程师带来模型再生失败、无法进行参数驱动的问题。

为了使Creo软件能够在产品设计中最大限度的发挥潜力、创造效益，导航设计系统以Creo软件为平台进行二次开发，综合考量企业的产品、用户、环境等一系列因素，梳理和固化设计流程，充分利用了Creo强大的参数化功能和Top_down骨架模型的信息传递和定位功能，通过逻辑计算和参数驱动，关联模型和后台数据库，通过友好的人机界面实现零部件的快速互换和重用，并根据需要对模型文件进行快速的取号和重命名。

充分完善整合现有知识和资源，融合协同设计理念，使设计软件高度集成，把Creo进一步充实、完善和优化，改进成为用户实用的数字化设计系统，即导航设计系统。

2.企业部署导航设计系统的条件准备
导航设计系统是在既有软件环境的基础上经过专业服务和定制开发而产生的一套设计系统，它的设计方法、流程与产品的结构、部门组织架构层次等密切相关。

并不是所有的企业所有产品都适合使用统一的导航设计系统来设计产品，必须根据企业自身情况、产品的特点、工程师的设计水平合理规划和准备实施导航设计系统的各项条件，才能达到预期效果。

我们在对产品进行导航系统开发的过程中，因为导航设计系统是基于Top-Down的设计方法开展的，因此只有把这种设计方法和公司产品的结构特点、业务流程紧密的结合，才能够更合理的利用Creo软件，固化设计流程，提高标准化设计效率。

首先，为了能够实现在更短的设计周期内更快的设计出更好的产品，我们必须对所有一线的设计人员进行专业化、系统性的培训，让每一位设计人员都能够熟悉设计软件的每一个功能模块，能熟练使用软件来完成所分配的设计任务。

其次，为了能够实现在开展复杂产品设计任务而进行协同设计过程中实现的信息交换及共享，企业必须建立一套适合企业特点的标准设计环境，包括3D/2D模板，模块化分类（属性与参数的定义）、标准零部件模型库等。

第三，对公司产品的结构特点进行分析和整理，提取和归纳设计经验及设计规范，理清产品各零部件之间的逻辑关系，参数传递与驱动原理，定位方法，零部件模块的划分及互换规则等，并规划结构合理的数据库来进行存放和管理。

第四，梳理公司产品研发及数据管理的业务流程，制定与PLM等管理系统之间进行的如协同设计任务等所必须的集成方案；
第五，对设计软件进行深层次、专业化的应用开发并结合设计人员的设计习惯设计部署更友好的人机交互界面，最终实现导航设计系统的成功部署以及公司产品的数字化设计。

3.导航设计系统的组成架构
导航设计系统是在已有的软件环境的基础上经过专业服务和定制开发而产生的一套设计系统。

它依赖于现有软件的功能，需要经过专业的服务来帮助企业建立一套标准的设计环境，制订标准化的流程和规范，建立模型库和知识库；需要对当前的软件环境进行深度的定制开发，借助汇编语言为企业定制友好的人机交互界面，通过人机交互接口，访问已有数据，从协同设计平台分配任务、接收任务，实现复杂产品的协同设计，并按要求输出设计结果并提交数据管理系统。

导航设计系统将已有的知识、成熟的经验以及标准化的设计流程融入到软件中，实现系统化的知识管理和规范化的任务开展方法。

将设计准则和数字模型有机结合，使企业不再因为人员流动而导致知识传承的中断，尽量降低人员素质的参差不齐而对企业的生存与发展带来的影响。

4.开发导航设计系统的技术要点
随着Creo软件的日益普及和推广，在许多企业已经转化为现实生产力，基于Creo软件的导航设计系统也得到了广泛的应用，参数化导航设计理念已经成为企业产品设计的发展方向，那么要想成功部署一个符合企业自身业务需求和产品特点的导航系统来有效的提高设计效率就必须要在开发导航设计系统过程中掌握好以下几个关键的技术要点：
1、参数化设计
目前参数化设计技术是实现快速产品设计的常用有效手段，主要用于标准化、系列化和通用化程度比较高的定型产品。

利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，可以大大提高设计速度，并减少信息的存储量。

2、模块化设计
是对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成的不同来定制产品，以满足市场的不同需求，具有灵活和独立的特点。

模块是模块化设计和制造的功能单元，具有以下三大特征：
相对独立性，可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储，这便于由不同的专业化企业分别进行生产；
互换性，模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化，容易实现模块间的互换，从而使模块满足更大数量的不同产品的需要；
通用性，有利于实现横系列、纵系列产品间的模块的通用，实现跨系列产品间的模块的通用。

3、系列化设计
将产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等作出的合理安排与规划。

简单地说，就是
在一两种基本产品的基础上，采用更换一些不同部件的办法，衍生出一系列的不同产品，从而满足不同用户的需要。

系列化对企业多品种生产，降低制造成本十分有利。

4、Top-Down设计
Top-Down（自顶向下）设计是一种由总体布局、总体结构、部件结构到部件零件的一种自上而下、逐步细化的设计过程。

可以传递各级零部件之间的设计意图，通过Pro/E基本的全相关功能，设计意图的变更可以自顶向下的进行传递，直到最底层的零件和图纸。

从而使产品的可修改性大大提高，修改的效率也大大提高，同时还能保证各部件设计的一致性。

5、三维协同设计
三维协同设计是以三维数字技术为基础，以三维设计软件和数据管理软件为载体，不同专业人员组成的设计团队，为了实现或完成一个共同的设计目标或项目同时开展设计任务，是一个知识共享、集成和传递的过程，共同设计某一目标的专家们必须共享和传递数据、信息和知识。

利用导航设计系统进行协同设计主要是利用二次开发技术对Creo软件和PDM 数据管理系统进行集成开发，不仅节省了工程师在几个不同软件之间来回切换的时间，同时也避免了任务分配与接收任务过程中出现参考数据引用错误的问题，有助于提高设计质量，是企业产品设计技术发展的必然趋势。

5.企业部署导航设计系统的收益
设计效率的提升：
由于导航设计软件的高度集成，对相关流程和操作步骤进行了深层次的优化，将原来设计过程中的重复性操作交由计算机来完成，从而减轻设计人员的劳动强度，将设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，大大缩短了研发周期提高了工作效率，并在企业中得到检验与应用，为企业带来巨大效益。

设计质量的提升：
由于导航设计软件固化了大量成熟的设计经验和知识，并在后台构建了一个包含大量的标准化的模板和参数的数据库，对于用户会经常出现的错误操作针对性的采用系统自动操作或加入提醒和校核功能，以尽量减少人为错误的出现，从而大大提升产品的设计质量，降低企业的产品研发成本。

应变能力的提升：
导航设计系统是一个高度可配置、可扩展的智能化设计系统，可以对以后的知识、成熟的经验以及标准化的设计流程持续的进行积累和优化，最终在导航设计软件的智能化提升与企业的产品研发快速应对市场变幻之间形成一个持久的良性循环。