电机模块化设计解决方案-曾莉梅

UGITC Technical Center高效电机模块化设计解决方案 作者：曾莉梅 审校：姜厚文一、 行业背景电机行业作为应用最广泛的电气设备，是中国制造业的重要组成部分。而高效电机是指效率较高的电机，其效率应该满足相关的能效等级要求。随着国家节能减排政策的深入落实，我国电机目前节能要求极大，发展空间极其广阔。随着高效电机市场增长，高效电机的研发会越来越推广和更进一步，很多高效电机的研究将会逐步进一步提升市场集中度和竞争力。图1 高效电机实物二、 企业现状与需求某电机公司是我国轨道交通、风力发电零部件装备领军企业，产品市场占有率50%以上，是矿山、电力、冶金、石油、防爆机械等高效电机产品专业化研制基地。为适应公司业务发展需求，系统研发部的任务周期越来越急，竞争对手也从国内发展为在国际上与各国电机企业竞争，对电机设计质量和设计效率要求越来越高。针对如此现状，该企业从各个方面全面改进，率先从目前设计效率要求很高的高效电机部开始，从设计效率提升、设计人员能力培养、设计数据仿真技术应用以及设计数据管理提升等各方面着手，自2012年起就开始全面推进信息化系统建设，目前已建成NX软件全三维设计和TC系统的搭建和使用，实现NX在线设计。图2 电机实物与模型比较高效电机的研发周期中包括很多节能方面的措施需要考虑，如材料、控制、集成、试验以及电机自身的损耗等，实际设计模型还需要一定时间。如此一来，高效电机事业部在进行电机研发时周期难免较长。为了能够最大限度地缩短研发周期，该企业与我司合作，针对企业的具体现状，进行系统梳理规划，并在本期项目中由点及面地先开展高效电机模块化设计工作。三、 联宏科技解决方案模块化设计的基本思想就是将产品分成几个部分，每一部分都是具有独立功能，具有一致的几何连接接口和一致的输入、输出接口的模块单元，相同种类的模块在产品族中可以重用和互换，相关模块的排列组合就可以形成最终的产品。通过模块的组合配置，就可以创建不同需求的产品，满足客户的定制需求。基于模块化设计的基本思想和实际情况，联宏科技的顾问为企业从使用灵活度、模块化、系列化、可扩展性方面进行综合考量，定制开发了模块化快速设计平台，该平台不仅能与现有的PDM系统全面兼容，还能有效地全面提升设计效率，支持后续向工艺、仿真不同职能部门扩展推广。图3 高效电机模块化设计平台示意 搭建高效电机设计平台为了将企业自身设计规范、行业规范和国家标准更好地融合到设计师的工作中，我们为企业定制符合各项规定的建模制图环境，并从系统操作上限制工程师的使用规范，确保企业设计规范的全面自动执行。 定制开发高效电机的模块化系列化设计过程首先为企业梳理高效电机类型、功能模块划分、主要选型参数、控制参数等，规划出电机选型的完整配置。其次为企业规划整理各模块的模型模板及关联的工程图、BOM表。形成高度整合企业设计规范、行业经验知识的企业设计重用资源库，并且具有极强和极方便的可扩展性。再次为企业开发模块化设计、系列化设计快速创建编辑功能，实现在可读性极强的界面中，输入或选择相关参数，就能逐步实现电机系列化电机的快速模型生成、快速编辑参数、快速自动生成图纸、BOM，并实现模型与模型、模型与图纸、模型与BOM表相互关联适应性变化。图4系列表单驱动变化最后为企业定制开发电机自动合规性检查工具，通过对规范的梳理，针对装配、建模、制图上规定和标准，配置建立三维建模和二维制图的规范自动化检查工具，对系列电机三维设计和二维制图的规范执行情况进行合规性检查，实现三维和二维规范化、标准化、统一化。 图5 归纳总结自动检查四、 优势总结联宏科技为客户带来的是基于客户实际情况的高级定制开发，通过本次项目能为客户带来以下好处：1. 将企业知识规范融合集成到软件平台当中，杜绝设计的随意性，强制所有设计数据全面贯标，并且不会给设计人员带来任何额外工作；2. 提供向导式的设计系统，流水化操作，降低出错的可能性，解放设计人员大脑用于创造新工作；3. 全面整合建设高效电机的可重用资源库，并通过可读性极强的界面显示，大幅提高零部件标准化及设计效率。4. 把复杂的高效电机类型模块化参数化，实现系列电机整机模型零部件自动生成，大部分图纸的自动化出图，自动更新等功能，大幅提高电机的设计效率，实现设计周期最大幅度提