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CREO5.0概覽

2018/6/12 15:09:58

一、背景

隨著新的技術(shù)理論與實(shí)踐的發(fā)展以及消費(fèi)新特點(diǎn)，傳統(tǒng)的制造業(yè)模式已經(jīng)變得難以滿足更加現(xiàn)代的制造業(yè)發(fā)展需求。面對(duì)該形勢(shì)，世界各主要制造業(yè)大國紛紛推出符合各國國情的制造業(yè)新計(jì)劃與新的目標(biāo)，如德國率先推出的“工業(yè)4.0”，美國的“再工業(yè)化”，中國的“智能制造2025”與“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等。但制造業(yè)發(fā)展過程無外乎以下幾個(gè)過程：

過去數(shù)十年的發(fā)展，制造業(yè)行業(yè)機(jī)械化與自動(dòng)化的發(fā)展已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，未來發(fā)展的主要方向與著力點(diǎn)就是制造業(yè)的信息化與智能化。

總體來講，未來制造業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)幾大趨勢(shì)：

1、MBD/MBE/MBSE的逐步實(shí)現(xiàn)；

2、仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，仿真與設(shè)計(jì)的邊界逐漸消失；

3、數(shù)字體驗(yàn)?zāi)Ｊ桨l(fā)生變革，AR/MR將成為主流

4、產(chǎn)品互聯(lián)逐步實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)品孤兒將成為過去

5、智能設(shè)計(jì)的發(fā)展，部分人工設(shè)計(jì)工作將被替代

6、制造模式發(fā)生革命性變化，增材制造將成為主流制造模式

在這樣的一個(gè)總體發(fā)展環(huán)境下，PTC CREO的發(fā)展應(yīng)時(shí)而動(dòng)，至今已經(jīng)經(jīng)歷了五個(gè)大版本了，CREO已經(jīng)逐步從一個(gè)傳統(tǒng)的三維CAD軟件逐步發(fā)展成為PTC“數(shù)物融合”與“虛實(shí)結(jié)合”的重要載體與關(guān)鍵一環(huán)，推動(dòng)著制造業(yè)朝著“智能互聯(lián)”的方向穩(wěn)步發(fā)展。

PTC CREO經(jīng)過多個(gè)版本的發(fā)展，圍繞著“虛”與“實(shí)”兩極，其在各個(gè)主流技術(shù)趨勢(shì)領(lǐng)域得到了長足的發(fā)展。

二、主要技術(shù)實(shí)踐落地

1.MBD能力的持續(xù)完善與增強(qiáng)

截止到CREO5.0版本，當(dāng)前的CREO平臺(tái)已經(jīng)具備了較為完善的制造業(yè)全流程MBD能力。

MATHCAD/CREO Parametric ——以模型為核心的計(jì)算能力

CREO Sketch/Free style ——以模型為核心的概念設(shè)計(jì)能力

CREO 3D Annotation/GD&T ——以模型為核心的空間標(biāo)注能力

CREO Simulate/CFD /MDX/MDO —— 以模型為核心的仿真分析能力

CREO Schematics/PCX —— 以模型為核心的電氣、管路設(shè)計(jì)仿真能力

CREO NC/CMM/MMX/AMX —— 以模型為核心的增材、減材制造能力

CREO Illustrate/Animation —— 以模型為核心的服務(wù)能力

CREO VIEW MCAD/ECAD —— 以模型為核心的可視化能力

2．仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的能力逐步增強(qiáng)

隨著MBD技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化的模型處于越來越重要的主流地位，與此同時(shí)，仿真驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)過程即變得水到渠成了。隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求越來越高，周期壓力越大，仿真分析與驗(yàn)證與產(chǎn)品設(shè)計(jì)之間的鴻溝與界限將變得越來越不明顯，而最理想的狀態(tài)則是將整個(gè)仿真驗(yàn)證的全過程貫穿融合與整個(gè)設(shè)計(jì)、制造過程之中，如此，則大大降低了產(chǎn)品迭代周期，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)計(jì)效率的提升、成本與設(shè)計(jì)周期的降低都大有裨益。

PTC CREO 經(jīng)過多個(gè)版本的發(fā)展，仿真分析得到持續(xù)的增強(qiáng)，以下是CREO3.0之前的各個(gè)版本之間的功能增強(qiáng)：

在CREO5.0版本之中，仿真分析得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，其中引入了Simerics的CFD流體仿真分析模塊功能，大大增強(qiáng)了PTC CREO在此領(lǐng)域的仿真分析能力。

3.數(shù)字體驗(yàn)?zāi)Ｊ降母锩宰兏?/p>

隨著技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)于數(shù)字化的體驗(yàn)也在不斷地深化。在制造業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品的數(shù)化體驗(yàn)經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：

*二維平面幾何

*三維空間實(shí)體幾何

*經(jīng)過渲染仿真的幾何模型

*與實(shí)物環(huán)境沉浸式交互體驗(yàn)

CREO 通過Thing Mark 可以將在CREO中創(chuàng)建的模型，發(fā)布至Thingworx studio進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)處理，即可得到可與真實(shí)背景進(jìn)行交互的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用將能夠擁有以下優(yōu)勢(shì)：

*更快產(chǎn)生數(shù)字化原型

*清晰設(shè)計(jì)意圖的溝通

*與產(chǎn)品在“物理世界”中互動(dòng)

*多用戶協(xié)作

*數(shù)據(jù)/ 知識(shí)產(chǎn)權(quán)安全性

*解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)審查的挑戰(zhàn)

隨著未來“全息投影”技術(shù)的發(fā)展，“裸眼3D”將成為可能，可能將不需要借助液晶顯示器來進(jìn)行沉浸式仿真。

4.產(chǎn)品互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，上半場(chǎng)主要實(shí)現(xiàn)的是“人-信息-人”的溝通；互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到下半場(chǎng)，要實(shí)現(xiàn)的即是“人-信息-物”或者“物-信息-物”的溝通，在此種情況下，IOT(Internet Of Things)的發(fā)展，將進(jìn)一步釋放大量的生產(chǎn)力。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其中有幾個(gè)需要進(jìn)行首先進(jìn)行跨越的技術(shù)門檻：云平臺(tái)、數(shù)據(jù)傳輸通道與協(xié)議、工業(yè)傳感器，大數(shù)據(jù)處理。這些技術(shù)的整體發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)爆發(fā)。

PTC 在物聯(lián)網(wǎng)上的布局較早，PTC Thingworx平臺(tái)當(dāng)前已經(jīng)處于世界主要的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的第一梯隊(duì)。而其具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的是其Thingworx 平臺(tái)與其CREO平臺(tái)之間的交互部分——CREO Product insight，通過該產(chǎn)品洞察模塊，能能夠有效地將物理世界的真實(shí)產(chǎn)品信息反應(yīng)在三維數(shù)字模型之中，并可對(duì)其進(jìn)行各類仿真設(shè)計(jì)，進(jìn)而將各類仿真驗(yàn)證結(jié)果輸出值物理產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)虛擬產(chǎn)品與物理產(chǎn)品之間的數(shù)字映射。

通過數(shù)字化映射，可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品測(cè)試與產(chǎn)品維護(hù)等各階段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行有效的優(yōu)化，提升產(chǎn)品質(zhì)量與迭代速度；同時(shí)可以在未來大量的智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)中進(jìn)行各類傳感器的仿真優(yōu)化。

5.智能設(shè)計(jì)的發(fā)展

智能制造的發(fā)展，通過自動(dòng)化的智能設(shè)備，在部分領(lǐng)域已經(jīng)可以大規(guī)模取代人工；隨著人工智能的發(fā)展，令計(jì)算機(jī)取代人類進(jìn)行部分設(shè)計(jì)工作也將成為現(xiàn)實(shí)。

PTC CREO原已具備部分優(yōu)化設(shè)計(jì)能力，通過BMX可以對(duì)產(chǎn)品的部分參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)仿真、動(dòng)力學(xué)仿真、結(jié)構(gòu)/熱仿真以及Mathcad進(jìn)行計(jì)算，可以對(duì)產(chǎn)品的部分參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，但缺乏對(duì)于模型幾何的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化能力。

CREO5.0將具備這一能力，通過拓?fù)鋬?yōu)化的功能，可以在設(shè)定邊界條件、約束的條件下進(jìn)行結(jié)構(gòu)/熱仿真，并去除應(yīng)力較小的部分結(jié)構(gòu)幾何，同時(shí)對(duì)于已經(jīng)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)生成可以進(jìn)行加工的Brep實(shí)體邊界幾何，并可利用增材制造技術(shù)對(duì)該復(fù)雜模型進(jìn)行制造。

6.制造領(lǐng)域的突破

在PTC CREO5.0版本中，除了增強(qiáng)了傳統(tǒng)意義上的減材制造方式——模具加工，使得能夠以更加便捷、更為高效方式進(jìn)行模具加工以外，更是在增材制造領(lǐng)域有了重大突破。

PTC在CREO5.0中可以連接Materialise,進(jìn)行除傳統(tǒng)意義上的有機(jī)材料之外，突破了金屬材料的打印能力，這將為增材制造的企業(yè)化應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

自此，PTC CREO的增材打印具備了有機(jī)材料與金屬打印的能力，并且連接了市場(chǎng)上75%以上的主流打印機(jī)；同時(shí)托盤裝配使得增材制造的批量打印成為了可能；晶格的創(chuàng)建與優(yōu)化，以及拓?fù)鋬?yōu)化的實(shí)現(xiàn)可以進(jìn)一步降低打印產(chǎn)品的質(zhì)量與成本；對(duì)于打印產(chǎn)品的仿真與驗(yàn)證則保證了在降低產(chǎn)品重量的同時(shí)，產(chǎn)品的強(qiáng)度亦可以得到有力的保障。

上述能力的實(shí)現(xiàn)則使得PTC CREO具備在在同一平臺(tái)下對(duì)產(chǎn)品模型的創(chuàng)建、優(yōu)化、驗(yàn)證與打印的能力，而不需要進(jìn)行各個(gè)平臺(tái)與工具的切換，保障了數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)也大幅減少了產(chǎn)品的迭代周期。