【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Engineering）是結(jié)合企業(yè)、工廠的生產(chǎn)制造和計(jì)劃管理提出的新概念，它包括裝配工程、質(zhì)量檢控、工廠生產(chǎn)計(jì)劃、過程優(yōu)化、加工工藝計(jì)劃、刀具及工裝夾模具的開發(fā)和數(shù)控加工這七個(gè)方面。CME的關(guān)鍵要點(diǎn)是“P3R”，即：（1）要生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品（Product）？（2）怎樣安排這個(gè)制造過程（Process）？（3）在哪兒生產(chǎn)，即工廠、車間的加工單元、生產(chǎn)線的配置（Plant）?（4）需要什么資源（Resources）?CME要求的是P3R保持相關(guān)性。而不是目前所表現(xiàn)的獨(dú)立、分散的狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)CME，UGS公司又提出了另一個(gè)新概念：虛擬工廠Efactory。虛擬工廠的目標(biāo)也就是P3R（如圖18所示）。圖18 P3R關(guān)聯(lián)圖UGS公司推出的Efactory系列產(chǎn)品是一個(gè)能夠付之實(shí)用的工具。通過Efactory，將原來孤立的3P和R集成在一起，實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造。例如在“資源設(shè)計(jì)Resources Design”方面，UGS公司的方案將加工操作與資源需求緊密地連接在一起，在UGS iMAN的分類管理的技術(shù)下，建立集成的資源數(shù)據(jù)管理，如集成的刀具庫等；并利用Factory CAD模塊將工廠布置集成在CME中，利用UGS強(qiáng)大的建模能力，進(jìn)行工裝夾模具和刀具的設(shè)計(jì)。又如對(duì)于“工藝加工”（Process applications），UGS公司提供了許多基于知識(shí)、基于過程的過程導(dǎo)引專業(yè)應(yīng)用模塊，如：“Mold Wizard”、“Weld Wizard”……。再如在“工廠設(shè)計(jì)與布局”（Plant Design）中，UGS提供的Factory CAD是一個(gè)基于AutoCAD的智能化的工廠布局工具。它包含了工廠中如運(yùn)送裝置、貨物、工件架和起重機(jī)等常用設(shè)備、工具的2D/3D庫。這是一個(gè)智能化的巨型庫，它除了進(jìn)行工廠布置設(shè)計(jì)外，還可以進(jìn)行產(chǎn)品裝配仿真，工作過程的干涉檢測(cè)。所有Factory CAD的數(shù)據(jù)文件都在CME中進(jìn)行管理，其構(gòu)造的工廠中的設(shè)備、生產(chǎn)線等對(duì)象，都與eFactory的資源管理系統(tǒng)集合在一起，并支持SDX格式。綜上可見，制造業(yè)信息化工程的關(guān)鍵技術(shù)在UG中得到了完整的體現(xiàn)和應(yīng)用。UG為制造業(yè)信息化提供了一個(gè)面向產(chǎn)品全生命周期的開放式協(xié)同并行集成環(huán)境，即CPC（Collaborative Product Commerce產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)）環(huán)境（如圖19所示）。在這個(gè)環(huán)境中，每個(gè)人都能融入到整個(gè)企業(yè)中，為了同一目標(biāo)，高速、優(yōu)質(zhì)、低耗地推出新的產(chǎn)品，協(xié)同而并行地工作。圖19 制造業(yè)的信息化環(huán)境 UG軟件主要功能模塊簡(jiǎn)介 UG/WAVEUG/WAVE技術(shù)提供了一個(gè)參數(shù)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的平臺(tái)，為了維持設(shè)計(jì)的完整性和意圖，此技術(shù)把概念設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)的變化自始至終地貫穿到整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程。在此平臺(tái)上，具有創(chuàng)新的WAVE工程技術(shù)，使其高級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的定義、控制和評(píng)估成為可能。這一被稱為“控制結(jié)構(gòu)”的可重復(fù)利用的設(shè)計(jì)模板被用來表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念，這是通過定義幾何形體框架和關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量來實(shí)現(xiàn)的。CAE的需求也被考慮到模型中，PDM則被用來管理這些變動(dòng)和版本。通過參數(shù)化的編輯控制結(jié)構(gòu)，不同的設(shè)計(jì)概念可以被迅速地分析和評(píng)估。在控制結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵幾何模型可被相關(guān)聯(lián)地復(fù)制到經(jīng)過詳細(xì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品裝配中，這樣在今后的產(chǎn)品開發(fā)過程中就允許高級(jí)概念設(shè)計(jì)上的變化與整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的改變相關(guān)聯(lián)。利用WAVE技術(shù)，用戶可以識(shí)別驅(qū)動(dòng)其產(chǎn)品設(shè)計(jì)最重要的變量，然后在一個(gè)相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)中捕捉它們，例如，用戶在重新設(shè)計(jì)一種轎車的過程中，為了保持車身的外形尺寸不變而獲得更多的頭部和腿部空間來對(duì)其進(jìn)行更改時(shí)，用WAVE技術(shù)，用戶可以容易而迅速地獲得這種更改帶來的影響。利用傳統(tǒng)的工具，這種分析過程將花費(fèi)數(shù)個(gè)星期，甚至數(shù)個(gè)月。利用WAVE技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以根據(jù)需求按自頂向下的流程進(jìn)行，而這種需求是基于功能、空間、配置和其他方面的整體考慮。這些工程數(shù)據(jù)可以在設(shè)計(jì)總體布局方案中捕捉到，這個(gè)總體布局方案可驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵部件的位置和外形，同時(shí)定義主要子系統(tǒng)之間的界面。WAVE技術(shù)還可以很容易地適用于其他方面，包括詳細(xì)設(shè)計(jì)和制造計(jì)劃。例如，WAVE技術(shù)的幾何連接器（包括在UG裝配模塊中）使用戶得以直接地把相關(guān)部件的設(shè)計(jì)聯(lián)系起來。其可被用來把移動(dòng)電話殼中孔洞的設(shè)計(jì)和鍵的外形和位置結(jié)合起來，而這些關(guān)系是相互關(guān)聯(lián)的。這樣就可以確保設(shè)計(jì)的意圖和整體性得以維護(hù)。當(dāng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程的計(jì)劃改變時(shí)，WAVE還能夠把過程中的模型自動(dòng)更新?；谶@些效能，用戶可以對(duì)新的市場(chǎng)機(jī)遇迅速作出反應(yīng)，改進(jìn)已有的產(chǎn)品，建立新的產(chǎn)品線，而這只需要花費(fèi)傳統(tǒng)開發(fā)成本的一小部分。在UG/WAVE的工程軟件包中，包括UG/入口（Gateway）、UG/實(shí)體建模（Solid Modeling）、UG/特征建模（Features Modeling）、UG/自由曲面建模（Freeform Modeling）、 UG/工程制圖（UG/Drafting）、UG/裝配建模（Assembly Modeling）、UG/虛擬現(xiàn)實(shí)（UG/Reality）、UG/逼真著色（UG/Photo）、UG/幾何公差（UG/Geometric Tolerance）等 模塊。1．UG/入口（UG/Gateway）UG/Gateway是連接所有UG模塊的基礎(chǔ)。它支持關(guān)鍵操作，包括打開已存在的UG部件文件、創(chuàng)建新的部件文件、繪制工程圖和屏幕布局以及讀入輸出各種不同格式的文件，以及參數(shù)實(shí)體（Parasolid）轉(zhuǎn)換文件和計(jì)算機(jī)圖形的圖源文件（CGM）。同時(shí)提供的還有層控制、視圖定義、屏幕布局和顯示控制功能。包括消隱/再現(xiàn)對(duì)象和在線幫助功能。UG/Gateway還提供一個(gè)與各種高分辨率繪圖機(jī)接口的許可證，并提供先進(jìn)的電子表格應(yīng)用。通過UG/Gateway的導(dǎo)航、動(dòng)畫、實(shí)體和表面模型的顯隱與著色，提供了高級(jí)的可視化功能，建造和管理零件族，操縱零件間的表達(dá)式，以便通過分析相關(guān)聯(lián)的方案方便地?cái)U(kuò)充模型設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)表格查詢功能提供了一種簡(jiǎn)單的方法來實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的工程技術(shù)。UG/Gateway還包括UG/Web Render（將在后面介紹）。2．UG/實(shí)體建模（UG/Solid Modeling）該模塊將基于約束的特征建模和顯式幾何模型方法無縫的結(jié)合起來，提供了當(dāng)今CAD/CAM軟件界最強(qiáng)有力的“復(fù)合建?！惫ぞ?，使用戶可以充分利用集成于先進(jìn)的、基于特征環(huán)境中的傳統(tǒng)的實(shí)體、面、線框造型的優(yōu)勢(shì)。UG/Solid Modeling可使用戶能夠很方便地建立二維和三維線框模型、掃描和旋轉(zhuǎn)實(shí)體以及進(jìn)行布爾運(yùn)算及參數(shù)化編輯。它還提供用于快速、有效的概念設(shè)計(jì)的變量草圖工具和更通用的建模和編輯任務(wù)的工具。該模塊易于理解的基于圖標(biāo)（icon）的圖形環(huán)境與其他建模模塊的操作相同。3．UG/特征建模（UG/Feature Modeling）該模塊提高了表達(dá)式設(shè)計(jì)的層次，設(shè)計(jì)信息可以用工程特征的術(shù)語來定義。它提供了支持建立和編輯下列各種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)特征：孔、槽、型腔、凸臺(tái)、墊、柱體、塊體、錐體、球體、管狀體、桿、倒圓和倒角等。同時(shí)還可以挖空實(shí)體建立薄壁件。特征還可以被參數(shù)化定義并對(duì)其尺寸大小和位置做尺寸驅(qū)動(dòng)編輯。用戶自定義的特征存儲(chǔ)在公共目錄下，也可以被添加到設(shè)計(jì)模型中。特征還能夠相對(duì)于其他的特征或物體定位，也能夠被引用以建立相關(guān)特征組。特征組排列可以是個(gè)別的定位，也可以是在簡(jiǎn)單圖案和陣列中定位。4．UG/自由曲面建模（UG/Free form Modeling）該模塊支持復(fù)雜的自由曲面的形狀，如機(jī)翼、進(jìn)氣道和其他工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)。它可將實(shí)體建模和表面建模的技術(shù)合并，建成一個(gè)功能強(qiáng)大的建模工具組。此建模技術(shù)包括沿曲線的通用掃描法，使用一條、二條和三條軌道方法按比例地建立外形，用標(biāo)準(zhǔn)二次曲線的方法建立二次曲面體，建立圓形及圓錐截面的倒圓（圓角）面，光滑橋接在兩個(gè)或更多的其他實(shí)體間隙的曲面。此外，該模塊還提供計(jì)算復(fù)雜模型的形狀、尺寸和曲率的易于使用的工具。5．UG/用戶自定義特征（UG/User Defined Features）該模塊提供一種利用用戶自定義的特征（UDF）概念去捕捉和存儲(chǔ)零件族的方法，易于恢復(fù)和編輯。該模塊還提供了一些工具，如允許取一個(gè)已存在的用標(biāo)準(zhǔn)UG模型工具建立的參數(shù)化實(shí)體模型，建立特征參數(shù)之間的關(guān)系、定義特征變量、設(shè)置默認(rèn)值以及確定調(diào)用特征時(shí)所采用的一般形式所需的全部工具。用戶自定義特征建立后，將駐留在一個(gè)目錄中，在此目錄上，供使用該模塊的任何用戶訪問。6．UG/工程制圖（UG/Drafting）該模塊可以使設(shè)計(jì)者、工程師和繪圖員從三維實(shí)體模型得到完全相關(guān)的二維工程圖。利用UG的復(fù)合建模技術(shù)，該模塊可生成尺寸與實(shí)體模型相關(guān)的工程圖，并保證隨著實(shí)體模型的改變而同步更新工程圖尺寸，包括消隱線和相關(guān)橫截面視圖在內(nèi)的二維視圖在模型修改時(shí)也會(huì)自動(dòng)更新。自動(dòng)視圖布局功能可快速布局二維視圖。利用UG/Assembly Modeling的數(shù)據(jù)可以方便地繪制裝配圖，并能快速生成裝配分解圖。無論繪制單頁還是多頁詳細(xì)裝配圖及零件圖，UG/Drafting都能減少繪圖時(shí)間和成本。7．UG/裝配建模（UG/Assembly Modeling）該模塊提供了并行的、自上而下的產(chǎn)品開發(fā)方法。UG/Assembly Modeling的主模型在整個(gè)裝配過程中可以進(jìn)行設(shè)計(jì)和編輯。部件可靈活地配對(duì)或定位，并且一直保持其關(guān)聯(lián)性。這樣既改進(jìn)了性能，又節(jié)約了磁盤的存儲(chǔ)空間。裝配件的參數(shù)化建模還可以描述各部件之間的配對(duì)關(guān)系、確定通用緊固件組及其他復(fù)制的部件。這種體系機(jī)構(gòu)允許建立非常龐大的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并為設(shè)計(jì)組之間共享，使產(chǎn)品開發(fā)組成員始終與他人并行地工作。按用戶規(guī)定的命名規(guī)則或采用UG/Manager的配置規(guī)則，都能夠正確地訪問不同版本的零件。8．UG/高級(jí)裝配（UG/Advanced Assemblies）該模塊將高速渲染著色和間隙分析技術(shù)相結(jié)合，提供了數(shù)據(jù)裝載控制功能，允許用戶對(duì)裝配結(jié)構(gòu)的部件進(jìn)行過濾分析。UG/Advanced Assemblies可以管理、共享和評(píng)估數(shù)字模型，以完成一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品的全數(shù)字化裝配模型。用它提供的各種工具，用戶可對(duì)整個(gè)產(chǎn)品、指定的子系統(tǒng)或零件進(jìn)行可視化及裝配分析，并使產(chǎn)品的性能和生產(chǎn)率達(dá)到最優(yōu)化。變更模型的表示方式，允許迅速地進(jìn)行間隙檢測(cè)，并對(duì)有陰影和隱藏線的視圖著色。間隙的檢測(cè)結(jié)果可被保存以備將來使用，并且有選擇地在批處理方式下運(yùn)行。如果需要，該模塊對(duì)硬干涉也可給出精確的答案。當(dāng)一個(gè)大型產(chǎn)品的部分結(jié)構(gòu)做工程改變時(shí)，可以定義其區(qū)域和組件集，并由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共享，以提高響應(yīng)速度。9．UG/虛擬現(xiàn)實(shí)（UG/Reality）、漫游（UG/FlyThrough）這些模塊提供了分布式工具、并行可視化工具和虛擬產(chǎn)品模擬化的工具。這些模塊利用UG/Advanced Assemblies來精確顯示和進(jìn)行動(dòng)態(tài)干涉檢查。UG/Reality對(duì)產(chǎn)品是否適用及功能性方面進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估。此模塊利用UG/Reality技術(shù)根據(jù)部件的運(yùn)動(dòng)、裝配的步驟和在部件內(nèi)部的漫游與UG/FlyThrough一起用來建立動(dòng)畫。UG/Reality允許建立運(yùn)動(dòng)副、顯示連接處的滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)部件，并且模仿真實(shí)運(yùn)動(dòng)，對(duì)裝配行為和裝配順序提出建議。UG/FlyThrough技術(shù)可利用UG/Reality提供迅速的易于使用的導(dǎo)引和虛擬產(chǎn)品的可視化進(jìn)行部件的運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)畫重放。10．UG/逼真著色（UG/Photo）該模塊提供高級(jí)圖形工具，包括可選擇的質(zhì)量等級(jí)、視圖著色、裝配圖著色、動(dòng)畫、正交視圖和透視圖著色、光源、陰影和工程材料庫，從而加強(qiáng)了CAD模型的視覺效果。11．UG/標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)（UG/FAST）該模塊提供一個(gè)用UG的三維實(shí)體格式定義的標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)，并且很容易通過直觀的圖形界面來獲得這些標(biāo)準(zhǔn)件。此庫提供了廣泛的三維標(biāo)準(zhǔn)件庫ISO緊固件、ANSI緊固件，DIN緊固件、DIN軸承、DIN鋼結(jié)構(gòu)和一個(gè)UG/Fast用戶化工具包，以用來處理特殊用戶的信息。12．UG/幾何公差（UG/Geometric Tolerance）該模塊由于具有模型全相關(guān)性，故使智能化定義幾何公差成為可能，它提供了尺寸公差和變量分析的基礎(chǔ)。通過方便的用戶