Top-Down设计的六个步骤
Top-Down设计概念介绍
建筑设计
总结词
建筑设计也采用Top-down设计理念，从整体建筑的功能和外观出发，逐步细化到各个空间和细节。
保证设计的一致性
统一设计规范
Top-down设计要求遵循统一的设计规范，确保各个模块 在设计风格、色彩、字体等方面保持一致。
01
模块化设计
Top-down设计将整体设计分解为若干 个模块，每个模块遵循统一的设计规范， 保证了设计的一致性。
02
03
减少设计偏差
由于Top-down设计从整体到局部，能 够更好地控制各个模块的设计方向， 减少了设计偏差的出现。
Top-down设计概念 介绍
contents
目录
• 什么是Top-down设计 • Top-down设计的优势 • Top-down设计的实施步骤 • Top-down设计的应用案例 • 总结
01
什么是Top-down设计
定义
• 定义：Top-down设计是一种从整体到局 部的设计方法，即先确定整体架构和主要 功能模块，再逐步细化每个模块的具体实 现。
相结合的设计理念，以实现整体与局部的平衡。
动态设计和调整
02 随着技术的不断进步，未来设计可能更加注重动态调
整和适应性，以满足不断变化的需求和市场环境。
人性化和智能化设计
03
未来设计将更加注重人性化、智能化和情感化，以满
足人们日益增长的个性化需求。
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Top-Down设计
Top-down设计方法探讨刘丰林（中兴通信股份）2006-03-17 10:00:00 CAD世界网1 背景介绍中兴通信在2001年以前主要使用AutoCAD来完成产品的结构设计，同时也用Pro/ENGINEER软件完成一定范围的结构设计，经过多年的使用，存在以下几个主要问题，影响产品的设计品质、设计周期、数据管理。
(1) 设计意图难以捕捉，部门之间由于性质不同存在沟通的困难。
(2) 工程师的主要工作集中在CAD绘图上，而不是设计的思考与优化，工程师之间的协作共享难以实现，设计意图也难以沟通。
(3) 设计错误不能及时发现，修改困难。
(4) 难以建立中央数据库系统。
(5) 工艺设计直观性差，工艺设计比结构设计滞后，难以实现并行工程。
(6) 造型设计与结构设计脱节，不能实现造型与结构的一体化设计流程。
2 项目分析经过我们的调研和实际使用Pro/ENGINEER的经验体会，公司在2001年全面启动Pro/ENGINEER的培训推广工作，主要是基于Pro/ENGINEER以下优点：首先，拥有单一数据库支持下的产品数据全相关的开发流程；其次是覆盖产品开发全流程应用的全面解决方案；最后，具有完善的参数化设计技术。
其中的全面解决方案包括：并行开发环境——Pro/INTRALINK；Top-down设计与装配管理功能，推进设计的自动化；设计知识、规则管理工具——Check；6σ质量控制方法——CE/TOL；产品可视化工具——ProductView；数据浏览——动态旋转、剖切、漫游；动态测量、批注和圈阅；三维拆装分析与动画制作。
3 项目实施情况介绍传输产品项目组成员为2人，从2001年10月10日开始，到2001年11月28日完成所有相关零部件三维建模、二维图绘制。
主要包括机柜、插箱、相关附件和相关标准件和非标准件。
完全达到当初项目设定的目标。
目前后续传输新产品已在原建模基础上进行改进设计。
4 项目实施目标(1) 项目在中兴传输产品ZX234JA上实施。
top_down_设计流程简介
© 2006 PTC
建立初始的产品结构
装配建立环境
– Pro/E 菜单和模型树菜单 – Pro/INTRALINK
零部件建立的方法
– 空的零部件
– 从 start models中拷贝
– 缺省基准的自动装配 – 基于存在装配的零部件 – 不定位零部件
部分地或过约束零部件
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建立初始的产品结构：Pro/Intralink并行设计管理
设计意图的相关性传递
将设计基准和设计意图下发到所有相关的子系统
设计变更会更快,更容易传递和更新
Pro/ENGINEER工具
Copy/Publish几何图形
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设计意图的相关性传递
拷贝几何特征
允许拷贝所有几何特征
曲面,边,曲线,基准,曲面片,copy/publish 几何图形
保留拷贝几何图形的名字和层的设置 父子关系可以保持或断开
– 分发和保存设计基准和设计意图 – 容易检查,识别,避免问题
促进了任务的分发
– 设计变得更加方便和得心应手
提升了设计环境的组织水平
– 真正在装配中控制产品的开发
更快, 更有效地传递设计变更
– 在正确的时间传递正确的信息
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Top-Down 设计的六个阶段之传递设计信息
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系统架构
Windchill
GATEWAYBiblioteka File Vault(s)
MetaData Server
公共空间 加工专家
工作空间
工程师 1 工程师 2
工作空间
工作空间
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建立初始的产品结构：Pro/Intralink并行设计管理
关于Creo parametric 2 Top Down的初步建模
关于Creo parametric 2.0 Top Down建模的总结Top Down建模是一种对于大规模装配建模的思路，类似的还有Down Top，Half Half等。
实际工程中，常常是各种方法灵活叠加使用。
在大规模装配时，物件的位置和装配关系是第一重要的，这时采用Top Down建模可以使设计师专注于装配关系，并在此基础上设计各个分部件。
Top Down，就是自上而下设计，本质上将，就是从总装配关系入手设计，创建骨架模型，所有的零件先确定装配位置，再设计具体的细节。
初学者常常使用与之相反的Down Top 建模思路，就是直接建各个分部件，再在装配体中装配，发现干涉再回去修改。
Down Top 的缺点就是后期调整非常麻烦，对于较为简单的产品还可以使用，但是对于内燃机的全零件装配，后期调整几乎是不可能的。
下面说说使用Top Down建模思路建简单鼠标壳体的过程：第一步：零件拆分鼠标整体：A.prt----------------------------------------总骨架—上部：A1.prt----------------------------------------- 分骨架A——上壳：A1_1.prt——鼠标：A1_2.prt---------------------------------- 分骨架B———左鼠标：A1_2_L.prt———右鼠标：A1_2_R.prt—下部：A2.prt这一步是非常重要的，在使用Top Down建模之前，必须使用树状图对整体进行拆分，搞清总骨架是什么，分骨架是什么，零件是怎么装配的，也就是搞清装配之间的逻辑顺序。
后期我们要根据这个树状图建立装配体。
第二部：直接生成装配体在树状图中要显示特征的树图，在模型树项中选中“特征”，树状图中会出现ASM平面。
但是我们不需要这些平面，所以选择隐藏。
第三步：创建主骨架元件（A）点集创建-选择“零件-实体”选择定位默认基准-对齐坐标轴于坐标系在ASM原坐标系上点击一下，确定坐标系位置，会发现下部产生了第一个零件。
数字 IC top-down 设计流程
Mentor 的 Leonardo Spectrum。 4. 形式验证 是从功能上对综合后的网表进行验证。常用的就是等价性检查方法，以 HDL 为 参考，对比综合生 成的网表功能，验证他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑 综合过程中没有改变 原先 HDL 描述的电路功能。形式验证工具有 Synopsys 的 Formality，Mentor 的 FormalPro。 这些都没有问题了就可以进入后端设计了。
度。 11.整体物理版图验证 主要包括 LVS，DRC，ERC（Electrical Rule Checking 电气规则检查，检查短 路,开路等电气规 则违例）。工具前面已经介绍，这一步的完成基本上就是是整个芯片设计阶段 完成，下面的就是芯 片制造了。物理版图以 GDSII 的格式交给掩膜版厂做掩膜，然后到芯片代工厂 （Foundry）流片（tape out），在晶圆硅片上做出实际的电路。流片出来后要对样片进行各种测试，满 足要求后就可以批量 生产了。 附： DFT（Design For Test 可测性设计）。IC 设计时内部往往都设计为自带测试电 路的结构，DFT 的目 的就是在设计的时候就考虑将来的测试。DFT 的常见方法就是，在设计中插入 扫描链，将非扫描单元 （如寄存器）变为扫描单元，DFT 工具 Synopsys 的 DFT Compiler，Mentor 的 FastScan 等，需前后端设 计员合作，并参与 tapeout 后测试。还有随着制造工艺不断进步产生的 DFM （可制造性设计）问题等 等。 总结： Specification ->Architecture->RTL->SIM->DC->SIM->PT->DC->ASTRO->PT>DRC,LVS，ERC->TAPE OUT 数字 IC 设计中常见文件格式： .alf：Advanced Library Format describing IC technology, cells and blocks .cif：Caltech Intermediate Format，纯文本的中间文件，主要用于版图的导 入输出，不用于生产 .ctlf：Compiled Timing Library Format .db：data base .def:design exchange format .dspf：寄生参数交互格式 .edif：Electronic Data Interchange Format .gcf：General Constraint Format .GDSII： Graphic Design System II，Foundry 最常用的最终版图格式 .lef：Layout Exchange Format .lib：DC 工具用的库文件格式 .sdf：增量标准延时格式，用作静态时序分析模块 Prime Time 的输入 .spef：标准寄生参数交换格式 .tdf：工艺库对 pad 的定义文件 .tf ：Technology File format .tlf：timing library format
TOP_DOWN设计方法
自顶向下设计
自顶向下设计功能提供:
• 产品结构定义和操作的工具 • 在子系统级和装配级捕捉设计意图的工 具。 • 管理设计标准的交流和设计意图的完整 性的工具。 • 管理零部件间相互依赖性，增强工程数 据再利用能力的工具。 .
为什么要使用自顶向下设计?
设计意图的管理和组织
完全控制和分发设计意图 更好地组织和操作 阻止不正确的参考建立 更容易更精确地测试设计变型 确保公用设计和信息的一致性 设计变更的快速传播 变更发生要求更少的时间，资金和资源 验证运动范围，检查运动干涉
自顶向下设计的6个阶段
概念设计工程 (定义设计标准)
定义主产品结构
捕作设计意图 (骨架模型) 管理相互依赖 相关性交流设计意图 装配的扩展、充实
概念设计工程
Output of Existing 3rd Party Apps
Product Structure
Engineering Experience Existing Graphical Images Design Requirements and Constraints
27ZB1-00001_skel.prt
28ZB1-00020.asm
28ZB1-00020_skel.prt
29ZB1-00001.asm
29ZB1-00001_skel.prt
29ZB1-00002.asm
29ZB1-00002_skel.prt
30ZB1-00001.asm
30ZB1-00001_skel.prt 33ZB1-00001.asm
装配的扩展
组元建立
建立单独的零件文件
在装配中建立组元
Top-Down Design
Top-Down Design 何谓Top-Down Design?•它是一种设计的方式由最顶层的产品结构传递设计规范到所有相关次系统的一种设计方式•它是一种管理的工具能在整个设计过程中掌控相关性与衍生的改变能有效的管理外部参考它提供了以下问题的答案:"我如何..."•掌控概念设计的结果•传递进行同步设计工程所须资料与相关设计工作•控制关键的设计资料•当设计变更时控制我的设计资料已更新•使用我的硬设备进行非常复杂的设计Top-Down Design 提供以下功能:•产品结构定义与运用的工具•在次系统与组装阶层攫取设计意念的工具•管理设计规范沟通与整合设计意念的工具•管理内部零件之间的关连性使得工程资料的再利用变得更容易为何要使用Top-Down Design•管理与组织设计意念完整的掌控与传递设计意念更佳的管理与运用避免在建构时不适当的参考关系•弹性化设计更容易与精确的测试造成的改变•资料共享确定共享设计与信息设定的一致性•效率更快的传达改变设变时需要较少时间,金钱与资源•运动控制确立运动的范围与检查干涉Top-Down Design的六个阶段:Top-Down Design的六个阶段: 1. 概念设计(设定设计规范)Conceptual Engineering2. 设定初步的产品架构Define Preliminary Product Structure3. 攫取设计意念(骨架)Capture Design Intent (Skeletons)4. 管理关连性Manage Interdependencies5. 相关设计意念沟通与传递Associative Communication of Design Intent1. 概念设计(设定设计规范)•了解目前的状况空间配置重要的需求•定义新的空间与运动2D草图3D模型仿真快速重复与累积•攫取关键的设计意念记录窗体所有人的资料概念设计现有应用软件输出资料产品结构概念模型工程经验既有影像资料设计需求与规范表格化设计资料 概念设计应用实例概念草图 模型 现有2D,3D 资料 窗体2. 设定初步的产品架构目的:•快速定义产品结构阶层- 在任何组件几何定义之前•直觉式的自动对应起始档案- 确保所有的设计使用相同的必要设定~层名,视角等•弹性与关连的BOM数据•后续工作传递的基础内容:•建立起始的产品结构组装建构环境(Pro/E与模型树弹出选单,Pro/INTRALINK与Pro/PDM)•组件建立方式空的组件,复制起始件,自动以内定基准组装,以现有组装组件为基础,未定位的组件•部分和过度拘束的组件3. 攫取设计意念(骨架)内容:•攫取组装架构的概念设计参数•在单纯与方便的位置取得并控制关键对象的界面•取得并控制多个设计变量•执行三度空间的包装体积与空间需求研究骨架模型•骨架模型是组装设计者的工作台•组装件的3D参数与特征式配置模型•永远是组装件中的第一个组件•可在不同的设计中被使用•可在一个组装件中使用多个骨架•可以包含家族表,可在BOM,简化表示,图面与模型树作特殊处理•独特的关连参考过滤条件•可设定为只能参考骨架•传递时可被过滤•支持BOM,质量性质计算,简化表示,图面与模型树•自动以组装件档名附加方式命名为何使用骨架模型•集中沟通的路线- 传递与保留设计规范与意念,较容易研究,区分与避免问题•使工作分配较容易- 设计变得更可携带与自足•提升良好组织过的设计环境- 真正掌控组装变量•能更快速有效的传递设变- 在正确的时间提供正确的信息骨架建立工具•建成如各别零件- 只包括需要的曲面与基准参考•建成如各别零件- 包括能表现整个组装件的内容•直接组装到现有组装中- 会自动排序到任何实体组件之前4. 管理关连性外部参考•在设计过程中产生与现在设计模型外零件与组装件的关连•快速作大型组装设计时产生的复杂关连需要被管理与组织为何外部的参考很重要•完全扩展参数关连设计的威力与弹性•能更有效率的管理相关连或不相关连对象之间的资料交换•控制能重复使用资料的使用量•确保整个设计意念配置的一致性在Pro/ENGINEER可使用的工具•参考对象控制(Reference Scope Control)•参照检视器(Global Reference Viewer)•参照图形显示(Reference Graph)•模型树(Model Tree)•Pro/PDM and Pro/INTRALINK - 提供更高层次的数据管理功能并在几何建立前先设好关连o确定Top-Down Design的设计方式是否被遵循o将设计管理规则直接合并到设计中o设定是否可被选择o可参考对象的处理方式o确定设计资料再使用的适当性o显示图标可得知所选组件的状态o可作总体性设定(config.pro)或设定在组装层次(模型树)参照检视器(Global Reference Viewer)o可作各组件细部的设计关连检查o了解当设计变更时会如何影响整个设计o检查出参考的种类(外部参考...)o可在树状结构显示方式中检视父子关系参照图形显示(Reference Graph)o容易了解复杂的相互关系o可设定显示的方式模型树(Model Tree)o进行设计时的信息中心o可设定显示资料让重要资料更容易检示5. 相关设计意念沟通与传递帮助设计者快速且容易的将设计规范与意念传达到所有相关次阶层并能及时的更新相关资料在Pro/ENGINEER可使用的工具•骨架模型•复制/发布几何(Copy/Publish)•封包特征( Shrinkwrap)复制几何特征(Copy Geometry Features)•可复制各种类的几何(曲面,边界线,曲线,基准,曲面组,复制/发布几何)•维持被复制几何的名称与层的设定)•可随时切换与被复制几何的关连外部复制几何特征(External Copy Geometry)•建立组装件与外部模型的关连•对使用坐标系统组装练习有帮助发布几何特征(Publish Geometry Features)•预先分类将被复制参考的几何•改善设计团队的沟通•容许设计者设定与其它成员的共享参考具关连性的封包特征•选项位置# Feature# Create# Data Sharing•可设成类似复制几何特征的内部(特征)或外部(组件)使用方式•内部封包- 当被制作封包的几何改变时会随之更新•外部封包- 制作成独立的零件文件供参考,是理想的简化处理方式封包特征何时会更新•内部封包- 参考曲面改变时,组装件重新运算时,使用者点选更新封包时,需要重新检视封包时,加入新的内容时•外部封包- 当此封包与参考的对象同时存在内存中时沟通相关设计意念的好处•改善产品结构中工作的传递- 依设定好的路线,使得资料的传递变得容易•简化工作环境的复杂性- 容易管理可减少问题发生•阶层化的相关信息- 次组装与零件只包含所需要的资料, 避免不需要的参考与关连•提升既存设计资料重复使用的相关性- 共同讯息与资料能重复使用避免无谓的新件6. 进行组装设计进行组装设计的工具•先建立组件再组装方式(自动的拘束条件方式动态拖曳拘束条件自动抓取)•直接在组装件建立组件(骨架模型,零件或组装件,镜射组装)•机构运动仿真(Mechanism)建立组件•建立个别零件•在组装件建立组件- 组件建立时与组件自动产生关连- 提供可选择种类与副种类- 可控制建立的方式(从既有模型复制,无几何的空对象,定位基准面,立刻直接建构几何) - 提供不放置定位选项镜射次组立特性•节省个别镜射组件与手动建立新镜像组立的需求•内定位置及几何与原来被镜像者保持关连•可从新定义位置以打破关连性•可以排除对称零件Mechanisms•提供设计机构运动的仿真•动态拖曳机构•设定的连接与固定件可直接在Pro/MECHANICA使用。
自顶向下设计方法
自顶向下设计方法在Proe中进行产品整体设计时，可以先把一个产品的每个零件都设计好，再分别拿到组件中进行装配，装配完成后再检查各零件的设计是否符合要求，是否存在干涉等情况，如果确认需要修改，则分别更改单独的零件，然后再在组件中再次进行检测，直到最后完全符合设计要求。
由于整个过程是自下（零件）而上（组件）的，所以无法从一开始对产品有很好的规划，产品到底有多少个零件只能到所有的零件完成后才能确定。
这种方法在修改中也会因为没有事前的仔细规划而事倍功半。
这种自下而上的设计，在有现成的产品提供参考，且产品系列单一的情况下还是可以使用的。
但在全新的产品设计或产品系列丰富多变的情况下就显得很不方便。
所以，Proe给我们提供了一种十分方便的设计方法——TOP-DOWN设计。
TOP-DOWN设计是指从已完成的产品进行分析，然后向下设计。
将产品的主框架作为主组件，并将产品分解为组件、子组件，然后标识主组件元件及其相关特征，最后了解组件内部及组件之间的关系，并评估产品的装配方式。
掌握了这些信息，就能规划设计并在模型中总体设计意图。
TOP_DOWN 设计有很多优点，它既可以管理大型组件，又能有效地掌握设计意图，使组织结构明确，不仅能在同一设计小组间迅速传递设计信息、达到信息共享的目的，也能在不同的设计小组间同样传递相同的设计信息，达到协同作战的目的。
这样在设计初期，通过严谨的沟通管理，能让不同的设计部门同步进行产品的设计和开发。
图1为TOP-DOWN经典设计流程。
图1 TOP-DOWN经典设计流程在Proe中进行设计的过程中，系统提供了以下方法来让我们进行TOP-DOWN 设计：二维布局（Layout）主控件（Master P art）产品数据管理骨架模型（Skeleton）直接建模的五大优势1.直接建模给您带来飞一样的感觉Direct modeling is easier because…you can design “on-the-fly”直接建模方式允许设计者直接对模型几何进行操作，例如您可以利用鼠标拖拽一个曲面或者拉动圆孔的直径直到到您期望的效果。
pro-e 50中的TOP-DOWN建模学习资料
Top-Down建模
3. 发布几何特征
打开已建立的骨架模型文件，如图。 执行插入-共享数据-发布几何命令，如图。定义要发布的零件，有几个配
合相关联的就发布几次，本例只有盖和盒身，因此要发布两次。
Top-Down建模
4. 详细发布过程
在弹出的对话框有可发布的内 容有三项，曲面，链，参照。
曲面就是要参考的曲面，意思 就是将要创建的零件需要用到 的所有曲面。链参照，意思就 是零件参照的几何边。参照包 括基准轴，基准点等等特征。
Top-Down建模
草绘里面的轴 点功能在产品的 结构设计过程中 是很实用的一个 功能，比如为非 回转体创建轴 线，以及为后面 的特征提前创建 定位等等，本例 用来定义装配里 面的螺钉位置。
Top-Down建模
建好的模型文件， 此面为了区别， 我单独做了上色。
Top-Down建模
2. 建立骨架模型文件
建立一个装配文件，通过插入—元件—创建调出创建元件的对话框，或者 点击工具栏的按钮调出，如图。
创建骨架模型—标准（为骨架模型命名），然后再弹出的对话框中选择复 制现有，选择刚才建的模型文件skel-1.prt，如图。
至此才真正建立了骨架模型文件，如图，最初的模型文件只是作为调用文 件起作用。当然，还可以先建立空装配文件，在空装配文件里建立一个空 的骨架模型文件，然后打开骨架模型文件进行编辑。
Pro/e 5.0 TOP-DOWN建模学习
Top-Down建模
1. 建立一个骨架模型文件
骨架模型是pro/e特殊的模型文件,其实质是一个零件实体文件，后缀名也 是.prt；建议在命名骨架模型文件的时候尽量加上skel字样以区别零件模型 文件。
本例用一标准的矩形盒子做示范.在骨架模型里面要把分割曲面都做好,本 例用中间的曲面把盒子分成上下两部分.在骨架模型里面要创建特征的基本 原则是,只要是与配合有关的特征都创建完整,单个零件的特征不建议在骨 架模型里面创建,直接把零件分割开后再创建比较便于管理.骨架模型的最 终结果尽量用除实体以外的特征来表达,如:曲面,基准点,基准轴,基准曲线 等等非实体特征。
Inventor的Top-Down概念设计方法教程
Inventor的Top-Down概念设计方法教程Inventor 基于多实体的Top—Down 创新概念设计方法教程Kevin Yan （2015）1. 基本概念Top-Down 是指自顶向下的设计方法。
区别于传统的自底向上的设计方法，T op-Down 更易于实现概念设计，充分发挥设计人员的想像力，并且实现它。
Top-Down还更有利于团队协作，用一个团队共同完成一件产品的设计。
先有一个总体的概念设计，然后分解给团队中的每一个人，每个人基于总体概念设计来完成局部的零部件设计，最后完成整个新产品的设计。
这是当今创新设计的前沿方式，是未来设计的主流方向。
传统的自底向上的设计方法不利实现创新性设计。
2. 多实体建模一个零件文件（.ipt ）中，可以仅由一个实体构成。
当你在拉伸一个草图时，就会产生一个实体。
在模型树窗口中，你会发现实体数是1. 一个零件文件也可以由多个实体构成，各个实体可以单独编辑，这就构成了T op-Down 设计的基础。
多实体的创建有多种方法。
以下以草图拉伸为例进行讲解步骤：3. Top-Down 设计方法我们在使用Inventor 软件进行创新设计过程中，初学者往往习惯于采用传统的自底向上设计方法，自底向上设计（即我们精确设计每一个零件，然后根据需要逐层向上进行装配，最终形成总装配的设计方法）具有非常方便的工作流程，容易被设计师所掌握。
但在全新的机械创新设计中，设计师往往需要根据设计意图和设计需要指定出一套设计方案，然后绘制出设计的整体构架，最后进行各个零部件的细化设计，这也就是我们所说的Top-Down 的设计思想。
Top-Down 设计能够有效地传递设计规范给各个子组件，从而更方便高效的对整个设计流程进行管理。
近年来，随着Inventor 不断的研发，Top-Down 设计的方式方法也越来越多，在Inventor 设计过程中，Top-Down 设计模式主要有基于概念草图、基于概念模型、基于布局、基于多实体等。
ug的top down设计实例
ug的top down设计实例UG（Unigraphics）是一款由美国SIEMENS公司开发的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）软件，被广泛应用于工程设计和制造领域。
UG的Top Down设计是一种从整体到局部的设计方法，通过分析整个系统的需求和功能，逐步细化设计，确保各个部分之间的协调和一致性。
本文将以UG的Top Down设计实例为标题，探讨其设计原理和应用。
一、Top Down设计的原理和特点Top Down设计是一种自顶向下的设计方法，即从整体到局部的逐步细化过程。
在Top Down设计中，首先确定整个系统的需求和功能，然后将系统分解为多个子系统和模块，再对每个子系统和模块进行详细设计。
这种设计方法的特点有以下几点：1. 高层次的抽象和概括：Top Down设计从整体的角度考虑问题，通过对系统需求和功能的分析，以高层次的抽象和概括形式定义系统的结构和功能。
2. 分解和模块化：Top Down设计将整个系统分解为多个子系统和模块，每个子系统和模块都具有独立的功能和接口，通过模块化的设计可以提高系统的可维护性和可扩展性。
3. 接口定义和协调：在Top Down设计中，各个子系统和模块之间通过接口进行通信和协调，接口定义清晰明确，确保各个部分之间的协调和一致性。
4. 迭代开发和验证：Top Down设计是一个迭代的过程，设计者可以根据需求和反馈进行调整和优化，通过不断的迭代开发和验证，逐步完善系统设计。
二、UG的Top Down设计实例以某公司的产品设计为例，使用UG进行Top Down设计，包括以下几个步骤：1. 确定产品需求和功能：首先，与客户沟通，了解产品的需求和功能要求。
在这个阶段，可以使用需求文档、用户调研等方法，明确产品的功能和性能要求。
2. 定义产品结构和模块：根据产品的需求和功能要求，确定产品的整体结构和模块划分。
在这个阶段，可以使用流程图、结构图等方法，定义产品的模块和子系统。
top-down 及down-top的设计验证流程
top-down 及down-top的设计验证流程
Top-down和down-top都是设计验证流程中使用的两种不同的
方法。
Top-down设计验证流程是从高层次设计开始，逐步向下透彻
验证，直到最底层设计，以确保每一层次的设计都符合预期。
在这种流程中，首先进行系统级验证，然后进行模块级验证，最后进行单元级验证。
这种方法的优点是在验证过程中最早发现和解决问题，并且可以对每个层级进行逐步的调试和验证。
然而，缺点是可能会产生不一致的问题，如果底层设计需要更改，可能会影响上层设计。
Down-top设计验证流程则是从底层设计开始，逐步向上验证，直到最高层次设计，以确保整个设计的功能和性能都符合预期。
在这种流程中，首先进行单元级验证，然后进行模块级验证，最后进行系统级验证。
这种方法的优点是可以减少设计和验证之间的不一致性，因为底层设计的修改对上层设计的影响较小。
然而，缺点是可能会延迟问题的发现和解决，因为问题可能会在较高层次上累积并隐藏。
根据具体的项目需求和设计特点，可以选择使用top-down或
者down-top的设计验证流程。
有些项目可能更适合使用top-down流程，而有些项目则可能更适合使用down-top流程。
同时，也可以选择结合两种方法，以充分利用它们的优点，并且根据需要进行相应的调整和修改。
简述自项向下的设计流程
简述自项向下的设计流程
自顶向下设计流程(Top-Down Design Flow)是一种硬件设计方法,它从系统的最高抽象层开始,逐步向下进行细化,直到实现所有模块。
其主要步骤包括:
1. 定义系统规格:根据需求分析,确定系统的功能、性能指标等高层次规格。
2. 系统架构设计:根据规格,决定系统的总体架构,如组成模块、模块接口等。
3. 模块功能设计:在保证接口一致的前提下,逐个设计系统各个模块的具体功能。
4. 模块实现设计:设计模块的具体实现方案,如确定使用的组成部件、连接方式、时序逻辑等。
5. 模块集成测试:按照自顶向下的顺序,从系统级开始,逐步对系统的模块进行集成,并进行相应测试。
6. 系统验证:对整个系统进行全面的验证,确保满足定义的规格要求。
自顶向下设计的主要优点是有利于整体规划和控制,并能尽早发现和修正设计错误。
其缺点是设计复杂度较大,不能充分利用底层模块的特征。
需要与自底向上的设计方法相结合,以发挥各自的优势。
Top-Down设计的六个步骤
Top-Down设计的六个步骤Top-Down设计在组织方式上展开装配设计时通常包括六个主要步骤，这些步骤包括：规划、创建产品结构；通过产品的结构层次共享设计信息；独立元件之间获取信息。
在构建大型装配的概念设计时，T op-Down设计是驾御和控制Pro/ENGINEER软件相关性设计工具最好的方法。
1. 定义设计意图所有的产品在设计之前要有初步的规划，如设计草图、提出各种想法和建议及设计规范等来实现产品设计的目的和功能。
这个规划帮助设计者更好地理解产品并开始系统地设计或元件的详细设计。
设计者可以利用这些信息开始定义设计结构和独立元件的详细需求并利用Pro/ENGINEER软件完成设计。
2. 定义初步的产品结构产品结构由各层次装配和元件清单组成，在定义设计意图时有许多必须的子装配是要预先确定下来的。
产品结构在Pro/ENGINEER中很容易创建，允许创建不含任何零件的子装配或不含任何几何的零件。
已经存在的子装配或零件也可以添加到产品结构中而实际上无须完成装配。
预先定义产品结构可帮助组织规划装配设计并便于管理和分配任务到项目组成员。
3. 定义骨架模型骨架模型作为装配的三维空间规划可以被用来描述空间需求、重要的安装位置或运动。
它们也可用来在子系统之间共享设计信息并作为在这些子系统之间一种参考控制手段。
骨架模型提供多种目的服务，例如定义装配的形式、策划和功能，主要有：空间宣告（三维规划或空间策划）元件和元件之间的空间策划（策划）运动描述（功能）4. 通过装配结构传递设计意图顶层的设计信息例如重要的安装位置和空间位置需求可放在顶层装配的骨架模型中。
这个信息可以被分发到所需要的相应的子装配的骨架模型中。
这样，每个子装配的骨架模型中就只包含和该子装配相关的设计信息了。
这个子装配的设计团队就可以安心地进行自己的设计了，因为该团队成员拥有顶层设计的局部权限（主管设计师通过骨架模型传递设计信息并授予相应的权限）。
TOP-DOWN建模学习资料
从字面就能理 解，曲面参考， 意思就是将要创 建的零件需要用 到的所有曲面。
边参照，意思就 是零件参照的几 何边，但 同时 会自动复制相邻
的曲面
曲线参照，就是 新建零件需要参
照的曲线
1.先定 义名 称，为 COVER
2.在定义零件需要 的所有曲面，曲面 选择方式，自己根 据需要灵活选择。
3.杂项定义螺钉位 置，由于特征是用 草绘里面的轴点创 建的，因此在弹出 的菜单里面先选轴。
二。这种方式复制的曲面可以可以随时脱离父
子关系，当需要的时候随时可以恢复，直接复制曲 面是绝对做不到的。至于怎么脱离父子关系，你重 新定义第一步的“复制几何”就能看见，在左上对话框
的倒数第二个选项就是。 **********************HYCAD 2008.4.27制作
准轴,基准曲线等等非实体特征.
1.草绘里面的轴 点功能在产品的 结构设计过程中 是很实用的一个 功能，比如为非
回转体创建轴 线，以及为后面 的特征提前创建 定位等等，本例 用来定义装配里
面的螺钉位置
3.分割曲面显示结果，把轴显示打 开，就能看见在草绘用轴点定义的 螺钉位置，这种方式创建的螺钉位 置只是限制了XY方向，Z向在零件 里面自己根据需要定义就可以。
TOP DOWN建模学习资料
1.先设定工作目录,工作目录的文件夹 名称建议就取产品的名称如:BOX
2.正式开始产品 设计,先新创建 一组立,名称为 BOX,记得模板 要套用公制模板.
2.按照图片 的项目选择 选创建骨架 模型,名称用 默认的就可 以了.然后到
图片3.
3.在弹出的 菜单里面按 照图片的项 目选择,在 底部记得选 公制模板.
2.草绘界面，在 此提前定义螺钉
TOP DOWN概念
快速定义虚拟产品的层次结构
定义子系统=定义要分配到各个设计 团队中的任务
在任何零部件的几何图形定义之前 未定位零部件（无几何图形） 包括的零部件(有几何图形，不显示)
智能化地,自动地指向“start
models” 保证所有设计共享相同的共用信息
如: 层,视图,参数等
灵活的,相关的BOM报告
Real-time kinematic studies
Microsoft® Office integration
ATB powered Pro/ENGINEER® integration
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13
概念设计 (定义设计意图)
草绘概念
模型
已有的 2D and 3D CAD 数据
部分地或全约束零部件
综述
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Phases of Top-Down Design
Top-Down 设计由六个阶段组成
概念设计 (定义设计意图) 定义主产品结构 引入骨架模型 管理零件间的相互依赖关系 通讯交流设计标准 充实装配，完成详细设计
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10
概念设计 (定义设计意图)
collaboration
innovation
global solutions
Advanced Top-Down
Design
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目的
该讲稿帮助您回答下列问题:
什么是 Top-Down 设计? Top-Down 设计为什么很重要? Top-Down 设计包括那几个阶段? Top-Down 设计是如何工作的?
运动的占位空间和干涉检查
TOP-DOWNDesign设计经验谈
TOP-DOWNDesign设计经验谈我在这里想说的是T op-Down不是一套特定的Pro/E菜单选取集合或特殊的功能，只是Pro/E 提供了一套方法和各种工具来构成了一个完善的Top-Down Design的环境。
其实没电脑时的时代-->传统的手工绘图来做的设计年代，做产品设计流程就是T op-Down Design，这是一种很符合现实状况和人的思维的方式的设计流程，只是后来出现了电脑绘图，才有Bottom-up 这种做法出现。
恰好前些时候做了一个关于这方面的demo资料，关于这方面的内容摘录一些重点如下：TopDown Design(自顶向下的设计，台湾有称之为贯连式设计) 在Pro/ENGINEER里的作法是：建立能够抓取整个设计团队所使用的设计知识以及相关规则的模型定义最顶层的设计意图，并使用Pro/E提供的T op-Down Design 工具和方法去掌握这个设计意图，组件和子装配都是整个系统的一部分，设计信息从中心位置传递到各个子系统：布局(Pro/Notebook)--->骨架模型(Skeletons)-->装配(Assemblies)组件(Components)为什么要使用Top-Down Design进行产品设计？使用Top-Down Design的原因：捕获设计过程中的设计信息和设计意图提高产品开发的效率减少设计错误产品设计模块化加快设计的反复性能够高效率地进行设计变更重复使用Pro/E的资料以拉的方式取代推的方式进行资料交换改善工作流程，而且有计划地执行使整个专案的结构能够修改成适合设计团队的结构以进行同步工程Top-Down Design步骤（六大步骤）：确立设计意图（Design Intent）；定义主要产品结构（Assemble Structure)；构造骨架模型(Skeleton Models);设计意图的传递；衍生实体的构建；管理相互关联的零件自顶向下设计步骤（一）---->设计意图产品的设计一定会伴随一些主要的计划书：草图（Sketches)ID效果图、线框图想法（Ideas)建议书（Proposals)产品开发规范（Specification)定义设计规范和限制了解什么是此次设计的需求了解元件间的关系定义主要元件和从属元件规划装配模型树及零件命名计划在整个设计过程中要考虑的问题利用二维布局（Layout)，来体现设计意图二维“工程图”的环境表格用来定义核心的设计参数；利用带有尺寸的草绘去提供可视化的参考；利用多页的表去组织设计信息；利用关系式去建立设计检测自顶向下设计步骤（二）--->主要产品结构：创建主要虚拟装配产品的结构包含了一系列的子装配和元件定义设计时，许多的子装配（Subassembly)将会被决定：T op级骨架模型子装配子装配骨架零件定义虚拟装配的优点：放置的位置相同对所有设计者之间有良好的沟通设计总师控制所有的架构具体的设计者专注于自己的设计工作没有几何信息的定义自顶向下设计步骤（三）---->骨架模型构建设计的骨架模型：包括主要的表面和包络几何曲面组(Surfaces)；基准面组；基准轴组；基准点组；坐标系统；要点：几何体素由最高层骨架模型驱动骨架模型的作用：共享设计信息控制参考运动模拟使用骨架模型的优点：仅对总体的关键进行设计，使设计更加明了加强了组件彼此之间设计数据的沟通支持组件彼此之间的设计数据的共享和传递容易确认、控制和观察设计全局使得设计数据的沟通无阻碍设计出的产品更加柔性化自顶向下设计步骤（四）--->设计意图的传递设计意图传递的作用：重要位置与空间宣告的衍生确定骨架模型与子装配中的子骨架模型的关系确定子骨架模型与子装配中元件的关系设计意图传递的方法：使用复制几何特征（Copy Geometry）建立发布式的共享几何特征（Publish Geometry）使用继承映射零件主模型技术复制几何特征的优点：可以用来沟通的几何特征包含了基准曲线、面等特征及时更新（Up-to date）复制几何的相互依附关系可以随时更改元件的参考状态在模型树中显示出来比单纯复制曲面更节省磁盘空间发布式几何特征的优点（Publish Geometry）：可以对一组复制几何定义、命名方便设计时对复制几何特征的提取自顶向下设计步骤（五）---->衍生实体的建立：直接在装配的环境中创建元件在单个的零件环境中创建实体特征，然后再装配进去自顶向下设计步骤（六）---->管理相关联的零件管理相互关联的零件的方式：对外部参考（External Reference）进行管理在模型中控制组件的参考范围对设计变更的控制与组件的更新管理外部参考：利用外部参考创建特征利用外部参考进行装配元件限制外部参考的使用控制组件的参考范围：控制组件的参考范围的优点：管理者更有效地对设计共享数据进行管理避免产生不必要的依靠关系参考与父子关系：参考控制全局参考观察器模型树应用自顶向下设计的来进行产品变形或设计变更：利用修改骨架模型的外形，改变产品设计或进行设计变更,修改骨架来全局控制设计变更Top-Down Design----总结。
Top Down设计概念介绍
对于比较独立的零部件，对其进行模块化处理，方便地将这些零部件应 用到其它产品上，提高数据的重用性。
设计工具：Layout布局、Skeleton骨架、发布几何、复制几何等。
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© 200设计方法？
1. 解决复杂产品的设计 2. 产品具有较好的可修改性 3. 提高设计准确性 4. 并行工程，协同设计 5. 有效传递控制设计意图 6. 快速产品变形
Layout
总装配 总骨架
先规划整个产品的结构,再往下作细节设计
子装配 子骨架
子装配
子零件
子骨架
优点: 1. 2.
子零件 3.
4.
坐标系或缺省坐标系装配； 修改骨架尺寸,所有关联零件 自动再生； 符合设计思路；
整个产品开发项目易于管理 ，设计意图能够很好的进行 传递和共享，便于在设计团 队中实施和推动协同并行设 计。
基准。
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2020/7/1
© 2006 PTC
设计工具：复制几何
长城发动机内部使用
在部件骨架或零部件中使用复制外部几何的方法，继承总体骨架中创建的发 布几何，然后进行详细设计。使用复制外部几何有如下好处：
在部件中面向特定功能接收数据。
通过命名，描述其功能或源头，条理清晰，便于管理。
子组件设计员在获得数据后只需在子组件内部设计，不必再调用总装配，可 开展并行工程。
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2020/7/1
长城发动机内部使用
© 2006 PTC
设计工具：骨架Skeleton
长城发动机内部使用
骨架：
设计的框架，将设计信息集中在一个特殊的模型里面，是设计条件的提炼 最基本的设计条件，控制整个设计结构 从上级获取设计条件，对下级提供设计依据
骨架创建内容：（类似于总装图） 定位信息：各关键特征的位置确定（点、轴线、曲线） 零部件间的对接面轮廓（曲线、曲面） 关键件的形状尺寸：表达出空间占位（曲线、曲面） 零部件的装配位置（坐标系、曲面）
自顶向下的设计理念
第9章自顶向下的设计理念（Top-Down Design）本章学习要点：●了解自顶向下的设计理念（Top-Down Design）●用自顶向下的设计理念进行规划设计。
●介绍用这Per/E进行设计的一般流程以及一些常用技巧●了解父子关系并能正确处理父子关系。
9.1 Top-Down Design简介在用Per/E进行设计时，往往不只是设计单一的零件，而是设计多个有某种组合关系的零件。
为使设具有价值，用户需要创造出符合市场需求的好产品，设计中需要具有灵活性。
在维持设计意图不变的情况下，灵活性是一个友好、健壮的产品设计所要考虑的关键因素，为此需要在设计产品特别是比较复杂的产品前，用户应该对所要设计的产品有宏观的了解，比如了解产品的整体功能、形式和适合的搭配等，也就是要在设计前进行整体规划。
目前，有两种常用的方法可以帮助用户进行规划，即自顶向下的设计和自下向上的设计。
自顶向下设计：从已完成的产品对产品进行分析，然后向下设计。
因此，可从主组件开始，将其分解为组件和子组件。
然后标识主组伯元伯及其关键特征。
最后，了解组件内部及组件之间的关系，并评诂产品的装配方式。
掌握了这些信息，就能进行规划设计并能在模型中体现总体设计意图。
自顶向下设计是业界范例，用于频繁修改的产品，或者被设计各种产品的各公司所广泛采用。
由下到上设计，用户元件级开始分析产品，然后向上设计到主组件。
注意，成功的由下到上设计要求对主组件有基本的了解。
基于自下而上方式的设计不能完全体现设计意图。
尽管可能与自顶向下设计的结果相同，但加大了设计冲突和错误的风险，从而导致设计不灵活。
目前，由下到上设计仍是设计界最广泛采用范例。
设计相似产品或设计不需要在其生命周期中进行频繁修改的产品采用由下到上的设计方法。
9.1.1 Top-Down Design的优点Top-Down Design是一种概念化设计（Conceptual Design），属高层次的总体设计问题，是整个设计过程最重要、创造性最强、最集中、影响也最大的一个阶段。
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Top-Down设计在组织方式上展开装配设计时通常包括六个主要步骤，这些步骤包括：规划、创建产品结构；通过产品的结构层次共享设计信息；独立元件之间获取信息。
在构建大型装配的概念设计时，Top-Down设计是驾御和控制Pro/ENGINEER软件相关性设计工具最好的方法。
1.?定义设计意图
所有的产品在设计之前要有初步的规划，如设计草图、提出各种想法和建议及设计规范等来实现产品设计的目的和功能。
这个规划帮助设计者更好地理解产品并开始系统地设计或元件的详细设计。
设计者可以利用这些信息开始定义设计结构和独立元件的详细需求并利用Pro/ENGINEER软件完成设计。
2.?定义初步的产品结构
产品结构由各层次装配和元件清单组成，在定义设计意图时有许多必须的子装配是要预先确定下来的。
产品结构在Pro/ENGINEER中很容易创建，允许创建不含任何零件的子装配或不含任何几何的零件。
已经存在的子装配或零件也可以添加到产品结构中而实际上无须完成装配。
预先定义产品结构可帮助组织规划装配设计并便于管理和分配任务到项目组成员。
3.?定义骨架模型
骨架模型作为装配的三维空间规划可以被用来描述空间需求、重要的安装位置或运动。
它们也可用来在子系统之间共享设计信息并作为在这些子系统之间一种参考控制手段。
骨架模型提供多种目的服务，例如定义装配的形式、策划和功能，主要有：
空间宣告（三维规划或空间策划）
元件和元件之间的空间策划（策划）
运动描述（功能）
4.?通过装配结构传递设计意图
顶层的设计信息例如重要的安装位置和空间位置需求可放在顶层装配的骨架模型中。
这个信息可以被分发到所需要的相应的子装配的骨架模型中。
这样，每个子装配的骨架模型中就只包含和该子装配相关的设计信息了。
这个子装配的设计团队就可以安心地进行自己的设计了，因为该团队成员拥有顶层设计的局部权限（主管设计师通过骨架模型传递设计信息并授予相应的权限）。
这种设计意图的沟通意味着许多独立的设计团队可在他们自己的子装配中工作并参考着同样的顶层设计信息。
这样协同工作的结果是使设计并行地发展。
在不同的产品结构层次中推荐使用保存设计意图的Pro/ENGINEER工具是骨架模型。
拷贝几何特征（Copy?Geometry?feature）功能允许你通过骨架模型沟通和传播设计意图。
5.?组织后续设计
在已经明确了设计意图并定义了包括骨架模型在内的产品基本结构和清晰的产品框架后，下一步将围绕设计意图和基本框架展开零件和子装配的详细设计。
6.?管理元件间的相互性
用Pro/E软件设计的好处之一是利用它的相关性，具备设计意图修改后目标零件作相应的自
动更新的能力。
这需要通过外部参考关系、零件间的相互依赖性或参考控制来实现。
尽管创建外部参数功能是Pro/E软件最强有力的武器，但对于大型设计仍是非常复杂的工作。
因此，可以通过软件提供的外部参数管理工具来调查或管理这些参考。
用简洁语言概括说明如下：
1?在Layout中定义整个产品信息
2?建立初始产品结构
3?通过骨架模型定义产品三维信息
4?使用Publish?Geometry特征分发设计信息
5?使用复制几何工具传递设计信息到每个设计单元
6?利用核心参考信息创建模型几何
7?使用实体模型展开设计
8?建立交互设计变更环境，解决设计变更信息传递问题?
三?Top-Down设计方法的优点
Top-Down设计方法有许多优点，可用来管理大型装配，组织复杂设计并与项目组成员共享设计信息。
管理：这个方法通过用户调用唯一的骨架模型（skeleton）到内存中并做出想要的设计改变来管理大型装配设计。
骨架模型包含重要的设计准则例如安装位置、为子装配或零件提供的必需的空间、传递设计参数例如关键尺寸。
对骨架模型可以做出改变并且这些改变可以传播到整个设计的所有子装配中。
组织：Top-Down设计组织并强化了装配中元件之间的交互性和依赖性。
许多交互和依赖性存在于实际的装配设计中并且在设计模型中是需要提取的。
举一个关于依赖性的例子，一个零件上有一个安装孔而另外零件的相应位置也存在孔，如果第一个零件的安装孔的位置发生改变，利用Top-Down技术可以控制第二个零件孔的位置也随之改变。
这种依赖性用户是可以控制的，利用从动模型的模型树中的工具进行设置可使用户得到或限制元件的依赖性。
信息共享：有组织的装配结构允许不同层次的零部件之间可以信息共享。
如果在某一层发生了改变，它将在所有的相关的装配或元件之中产生影响。
当不同的设计组和个人进行组件或元件设计时，提供了团队协同设计环境。
在设计的初期阶段，可以通过几何发布把复杂的大型装配设计分解成简单的任务并分配给项目组的不同成员。
?
四?了解一下Top-Down设计使用的工具
1?布局（Layouts）
我理解这个工具是一个储存参数的“容器”，它是一个非参数化的二维标记环境，用来集中控制顶层的设计标准、参数、产品配置，也有把它叫做工程笔记本的。
2?骨架模型（Skeletons）
装配环境下特有的一种零件模型，是产品的一个空间规划，受控于Layout并为装配环境集
中控制和捕捉设计信息，可以说是Layout意图的三维诠释者。
Layout和skeleton是Pro/E 软件自顶向下设计的核心。
3?包装（Packaging）
当设计的时候不能确定元件的精确位置时，会把元件放在一个大致的位置，这时候元件就处于“包装”模式下，这在产品设计初期搭建产品结构的时候非常有用，这种模式下BOM可以正常输出的。
4?发布几何（Publish?Geometry）
我理解，这是Pro/ENGINEER软件的一种特殊特征，允许设计者把设计信息打包，便于需要的其他设计者使用。
一般主管设计师在划分工作任务时，把不同设计者需要的几何信息分别打包存放，分管设计师一次性完整地把需要的内容拿走，避免错误并提高效率。
5?复制几何（Copy?Geometry）
也是?Pro/ENGINEER软件的一种特征形式，允许设计者把模型几何信息从一个模型传递到另外一个模型中，这里的信息传递采用"拉"的方式，就是我需要什么就从另外的模型中拉过来，Pro/E软件把拉过来的结果储存为一个特征，用户可以随时修改这个特征的内容和独立性。
6?关系式（Relations）
关系式是Pro/E软件贯彻设计意图的重要手段之一，当设计变更时，用户通过各种关系式来表达或明确想要的设计结果。