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基于并行工程的門窗系統(tǒng)設(shè)計

來源:北新集團建材股份有限公司　作者:謝富冬王曉軍　日期:2007-4-17 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【投稿】【評論】

前言
　　本文從并行工程的角度出發(fā)，對門窗系統(tǒng)的設(shè)計現(xiàn)狀進行分析，并提出利用并行工程的方法進行門窗系統(tǒng)的集成設(shè)計和交互設(shè)計，以克服門窗系統(tǒng)開發(fā)周期長、成本高、通用性差的缺點。

　　2.3基于并行工程進行門窗系統(tǒng)設(shè)計的流程

　　2.3.1門窗系統(tǒng)設(shè)計的原則

　　門窗系統(tǒng)設(shè)計的原則按照先大后小，先型材圖形初稿后再輔件交叉設(shè)計的原則。先確定哪種門窗能符合現(xiàn)有的國家關(guān)于節(jié)能門窗的標(biāo)準(zhǔn)，同時能滿足其主要使用壽命及性能。再確定主要的型材，型材是制造門窗的關(guān)鍵載體，是主要的受力件，確定型材類型后再確定開啟方式，由開啟方式再選擇五金件、玻璃、膠條等輔件。從而進行統(tǒng)一的過程設(shè)計。在型材設(shè)計的同時，就要交叉進行輔件的設(shè)計，才能形成一個門窗系統(tǒng)，不要等型材開發(fā)完成后再去配輔件，那將較困難且時間較長。

　　按照先局部斷面再整體門窗的原則。經(jīng)過局部型材、五金件等的模擬后，再模擬整體門窗的組裝情況進行設(shè)計，從而確定整體門窗的設(shè)計結(jié)果。

　　2.3.2門窗系統(tǒng)設(shè)計的流程

　　附件是一個新門窗系統(tǒng)設(shè)計流程圖，僅供參考。

　　3基于并行工程的計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用

　　3.1基于并行工程的門窗系統(tǒng)設(shè)計中采用計算機輔助設(shè)計的優(yōu)點

　　1)可以進行信息迅速交流。通過計算機網(wǎng)絡(luò)通信，可以將圖紙、文字等信息進行集成。建立這樣一種環(huán)境，使參加產(chǎn)品開發(fā)的每一個人都能瞬時地相互交換信息，以克服由于地域不同，組織、產(chǎn)品的復(fù)雜化，缺乏互換性的工具等因素造成的各種問題，做到把正確的信息在正確的時間以正確的方式傳遞給正確的人。

　　2)通過計算機模擬，可以將型材、五金件、玻璃、膠條等件集中在一起，組裝成門窗,利用產(chǎn)品的電子圖形，可以進行二維或三維模擬。從而進行集中設(shè)計。采用虛擬制造技術(shù)，在計算機上模擬產(chǎn)品制造和裝配全過程。如在計算機上進行裝配零件的干涉檢驗、結(jié)合面的調(diào)整等，即利用電子模型代替實物模型。這樣可以快速判斷產(chǎn)品設(shè)計中結(jié)構(gòu)尺寸是否合理，是否符合國標(biāo)或行標(biāo)要求；判斷五金件的設(shè)計安裝能否從理論上達到要求；判斷玻璃和壓條的尺寸是否符合常規(guī)要求等。有資料顯示，相對于實物模型只能對最終結(jié)果有50%的確定效果，電子模型可達到90%。

　　3)可以減少重復(fù)勞動，由于大部分標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)等內(nèi)容都可以存入計算機的數(shù)據(jù)庫中進行查找，就不需要人們再做大量的基礎(chǔ)工作，設(shè)計時只要查找數(shù)據(jù)庫進行使用就可以了。

　　4)易于建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，為產(chǎn)品系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和通用性打下基礎(chǔ)。

　　5)易于進行優(yōu)化計算，可以利用計算機軟件進行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)計算，從而保證產(chǎn)品設(shè)計后能達到技術(shù)要求。

　　3.2計算機輔助設(shè)計的方法

　　3.2.1二維設(shè)計組裝模擬。

　　通過計算機可以進行型材、五金件等的二維設(shè)計。并可以將二維視圖進行組裝模擬，如圖4所示。直接可以看出理想狀態(tài)下，門窗關(guān)閉時型材、五金件、膠條的基本狀況，有無干涉的情況，五金件與型材配合情況，膠條的壓縮情況等。但這種模擬只能進行二維組裝等，對于三維狀態(tài)不能保證。因此在有條件的情況下可以進行三維模擬。

　　3.2.2三維設(shè)計組裝模擬。

　　三維模擬即構(gòu)成門窗的型材、五金件、玻璃等做成三維圖形，利用三維軟件的功能進行三維組裝模擬。其優(yōu)點是立體感強，能夠在組裝過程中直接檢查零件的干涉現(xiàn)象。如圖5所示的是一個三維模擬情況。但三維模擬也有缺陷，一是對安裝后變形的產(chǎn)品如膠條等無法進行識別，既使可行也特別復(fù)雜，這部分還是要靠試驗得出結(jié)論。二是三維模擬較復(fù)雜，對人員素質(zhì)水平要求高，計算機配置要求也較高。對一般企業(yè)采用二維模擬設(shè)計即可。

　　4基于并行工程進行門窗系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)點

　　新門窗系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程應(yīng)當(dāng)是將傳統(tǒng)的串行方式轉(zhuǎn)換成并行工程方式，借助當(dāng)代先進的計算機輔助設(shè)計(CAD)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將并行工程與我國制造企業(yè)生產(chǎn)實際情況相結(jié)合的產(chǎn)物，以便較快地應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)實際。這一模式有以下優(yōu)點。

1)設(shè)計時間短。在數(shù)據(jù)庫建立好后，設(shè)計過程基本上以調(diào)用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)為主，加以特殊要求的設(shè)計和計算機模擬，可以使設(shè)計更符合標(biāo)準(zhǔn)，通用性更強。從而使設(shè)計時間減少。

2)產(chǎn)品質(zhì)量高。通過計算機輔助模擬設(shè)計，可以達到90%的最終結(jié)果，使設(shè)計的成功性大大提高，質(zhì)量趨于“零缺陷”，達到用戶滿意。

　　3)開發(fā)費用低。采用并行工程的方法進行設(shè)計開發(fā)過程中，只要有素質(zhì)較高的人員和較高配置的計算機基本上就能滿足要求，而且中期不要再做多的投入。因為現(xiàn)行的產(chǎn)品設(shè)計變更都是在產(chǎn)品整個生命周期的后半部分發(fā)生的，這時發(fā)生的成本費用過高，流程與設(shè)計都難于改變。因此在前期設(shè)計開發(fā)階段的投入可以減少后期的更改費用，使總過程的費用最低。

　　總之，為了推動我國門窗及配套件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用性，加快高性能的門窗在市場上的應(yīng)用，基于并行工程的門窗系統(tǒng)設(shè)計方法是值得推廣的。

新門窗系統(tǒng)設(shè)計的基本流程

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