一、背景介紹
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是為汽車提供動(dòng)力，是汽車的心臟，發(fā)送機(jī)的好壞直接影響到汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。在我國，工業(yè)設(shè)計(jì)的起步較晚，特別在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方面，前期主要是仿制國外的發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著我國工業(yè)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)階段的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)制造也在逐漸的縮短與發(fā)達(dá)國家的差距。
當(dāng)前世界主流發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)都是采用Pro/ENGINEER軟件，這是因?yàn)镻ro/ENGINEER強(qiáng)大的參數(shù)化功能，方便發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行系列化開發(fā)。而目前汽車主機(jī)廠主流設(shè)計(jì)軟件除了通用、日產(chǎn)等使用的是NX之外，其他的主機(jī)廠都在使用CATIA軟件；同時(shí)CAE部門大部分使用ANSYS和ABAQUS，而模具與制造又大部分使用NX、Cimatron和PowerMill等加工軟件；而外部供應(yīng)商的CAD環(huán)境更加復(fù)雜。這樣就導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)部門與其他部門和外部供應(yīng)商經(jīng)常要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，由于CAD/CAM/CAE軟件之間內(nèi)核不同，公差不同，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等原因，導(dǎo)致下游使用部門和供應(yīng)商在使用發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)破面、零件丟失等現(xiàn)象。這樣大大的延誤了發(fā)動(dòng)機(jī)與整車的集成，延長了整車的的開發(fā)周期，并且轉(zhuǎn)換后的數(shù)模無法保證精準(zhǔn)性和一致性。
二、ASFALIS介紹
ASFALIS是基于產(chǎn)品全生命周期實(shí)現(xiàn)不同部門間CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳遞的解決方案。
ASFALIS提供更高級(jí)轉(zhuǎn)換附加功能，同時(shí)包括3D標(biāo)注的轉(zhuǎn)換，通過編輯屬性和裝配信息來優(yōu)化數(shù)據(jù)，輕量化數(shù)據(jù)及比對(duì)設(shè)計(jì)變更前后數(shù)據(jù)差異等。這些功能對(duì)任何公司來說都是至關(guān)重要的，并能最大化的加速內(nèi)部協(xié)作，簡(jiǎn)化工作流程以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
ASFALIS是一種可擴(kuò)展的解決方案，可以選擇適合的配置來滿足使用的需求，從桌面應(yīng)用程序供簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到協(xié)作系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)器和multiCAD數(shù)據(jù)庫。在ASFALIS基礎(chǔ)模塊的基礎(chǔ)上，用戶可以靈活組合附加模塊和接口來提升他們的要求。
三、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)模通過中間格式和ASFALIS轉(zhuǎn)換結(jié)果對(duì)比
主機(jī)廠與外部供應(yīng)商之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的時(shí)候，由于保密及其他原因，絕大部分是將模型轉(zhuǎn)換為中間格式提交，例如IGES、STEP等，但是當(dāng)數(shù)據(jù)由一種CAD軟件轉(zhuǎn)換到中間格式，再由中間格式轉(zhuǎn)換到另外一種CAD軟件的時(shí)候，該數(shù)據(jù)實(shí)際上是經(jīng)過了兩次內(nèi)核的變換。這樣極容易導(dǎo)致破面、零件丟失等現(xiàn)象的出現(xiàn)，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致該中間格式無法打開。
此文中數(shù)據(jù)的對(duì)比都是客戶的真實(shí)模型，為了對(duì)客戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行保密，部分的省略了文件的名稱及模型的圖紙。
（一）轉(zhuǎn)換時(shí)間
我們?cè)诳蛻鬉處做過發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)Pro/ENGINEER轉(zhuǎn)換CATIA的測(cè)試，客戶A曾對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行過STEP轉(zhuǎn)換，從Pro/ENGINEER導(dǎo)出STEP需要花費(fèi)3個(gè)小時(shí)，將STEP導(dǎo)入到CATIA的時(shí)候要花2個(gè)小時(shí)，而且這5個(gè)小時(shí)里并不包含在CATIA中對(duì)模型的修復(fù)時(shí)間。通過ASFALIS，只需要1個(gè)小時(shí)左右即可完成Pro/ENGINEER轉(zhuǎn)換CATIA的轉(zhuǎn)換，并且轉(zhuǎn)換過后的數(shù)模完全是實(shí)體，可以直接用于設(shè)計(jì)和分析。
我們也在客戶B處做過Pro/ENGINEER轉(zhuǎn)換CATIA測(cè)試，對(duì)客戶提供的10組模型中，其中有3組在Pro/ENGINEER導(dǎo)出成STEP個(gè)后，CATIA無法打開。另外7組可以正常打開，但是有2組模型打開后零件完全破損。另外的5組零件的破損率從27%到75%不等，這個(gè)時(shí)候如果在CATIA打開，只能在CATIA中對(duì)破面進(jìn)行修補(bǔ)，所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)很長。中間格式轉(zhuǎn)換和ASFALIS轉(zhuǎn)換對(duì)比情況見下圖：
手工：通過STEP轉(zhuǎn)換
自動(dòng)：通過ASFALIS轉(zhuǎn)換
（二）轉(zhuǎn)換質(zhì)量
正如前面所講，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中經(jīng)常會(huì)遇到破面、零件丟失等現(xiàn)象。以往遇到這種現(xiàn)象只能在Pro/ENGINEER中的IDD或者在CATIA的Healing Assistant環(huán)境中對(duì)模型進(jìn)行修復(fù)。而且修復(fù)模型往往對(duì)工程師軟件操作要求很高，需要有經(jīng)驗(yàn)的工程師才能進(jìn)行，間接的浪費(fèi)資源。
同樣，我們?cè)诳蛻鬉和B處也對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，正如上圖所示，通過STEP中間格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，經(jīng)常有一半左右的零件存在破面現(xiàn)象，而通過ASFALIS進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，實(shí)體轉(zhuǎn)換成功率可以達(dá)到100%，轉(zhuǎn)換過后的數(shù)據(jù)可以直接進(jìn)行設(shè)計(jì)或者分析、制造等下游部門的應(yīng)用。
（三）數(shù)模的大小
隨著設(shè)計(jì)步驟的不斷增加，數(shù)模文件的大小也在不斷的變大。這樣會(huì)增加設(shè)計(jì)人員的操作時(shí)間。同時(shí)太大的數(shù)模在分析仿真或者加工制造的時(shí)候也會(huì)造成時(shí)間上的增加。
通過中間格式轉(zhuǎn)換或者通過ASFALIS轉(zhuǎn)換，可以將模型的參數(shù)去除，只保留模型的幾何形狀，這樣會(huì)減少數(shù)模的體積。同樣我們?cè)谂cSTEP轉(zhuǎn)換對(duì)比的時(shí)候，可以看到ASFALIS轉(zhuǎn)換后數(shù)模體積明顯小于STEP轉(zhuǎn)換，如下圖所示。
同時(shí)ASFALIS提供了數(shù)模簡(jiǎn)化功能，包括快速查找指定范圍內(nèi)的圓角、倒角、凸臺(tái)、加強(qiáng)筋等，并且可以一鍵去除。大大的提高了CAE人員的前處理速度，節(jié)省了分析時(shí)間。
四、總結(jié)
通過對(duì)多個(gè)客戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，我們發(fā)現(xiàn)無論是轉(zhuǎn)換的時(shí)間、質(zhì)量還是轉(zhuǎn)換后的文件體積，ASFALIS對(duì)中間格式轉(zhuǎn)換都有很大的提升。
本次測(cè)試主要針對(duì)Pro/ENGINEER到CATIA的轉(zhuǎn)換，ASFALIS軟件同時(shí)支持其他的NX、Solidworks等常用的三維軟件。我們此次的測(cè)試結(jié)果也同樣適用于其他軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
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