机电一体化设计白皮书：探索协同设计与3D仿真模拟的新方向

需求背景

随着市场的发展，我们的企业面临两个方面的挑战；从业务和市场方面来看，为了在竞争中取得更大优势，我们需要更高质量的产品，较低的成本并缩短产品上市周期；从设计和技术方面来看，产品的集成度越来越高，模组化设计越来越多，体积越来越小，元器件密度越来越大，约束条件也越来越复杂，还需要满足新的设计标准及行业规则；因此，机械，电气，液压及气动的协同设计就是一种大趋势了。

No.1

机电一体化设计的含义

那什么样的设计平台才能算是真正意义的机电协同设计呢？首先需要具有以数据库为基础，高效准确的电气原理图设计能力，其次，要具备 3D 的模拟仿真能力，比如空间布局，智能布线，计算线长，空间避让等，当然要实现 3D 布局，就需要具备处理模型的能力，这里的模型不仅仅包括标准的低压电气原件的模型，这些不变化的模型是可以做成标准件的，更重要的是处理大装配体，如果没有专业的 3D机械设计平台，我们是无法快速方便的打开和编辑这些大装配体，并且，这些装配体本身会进行版本的修改，也可能会根据电气变更而发生变化，这是一个动态的过程，他们之间的数据需要实时双向的交流，只有同时具备这四个方面的能力，我们才认为他是真正的机电一体化设计平台，SOLIDWORKS Electrical 就是这样的一个平台，也是当今世界惟一的电气协同设计平台。

SOLIDWORKS Electrical 协同设计平台由三部分组成：

SOLIDWORKS Electrical Schematic Professional：专业的电气原理图设计模块；

SOLIDWORKS Electrical 3D 设计模块：电气 3D 布局及布线仿真设计模块；

SOLIDWORKS CAD ：零件建模及大装配设计平台；他们之间无缝集成，数据实现双向实时动态互交。

No.2

机电协同设计平台关键方面

企业标准化

平台提供 IEC/GB/ANSI 等多种标准的电气符号库，多达1700 多家企业的元器件库以及各种标准的图框，表格等，通过 SQL 数据库进行管理，让企业的设计规范通过项目模板进行统一设定，使所有工程师的设计习惯保持一致，并且可以通过权限的管理，赋予不同的角色权限的大小，让设计流程更加规范。

高效准确的 2D 功能

在原理图设计过程中，平台具有多种自动化原理图设计功能，让设计工程师从以前的 “ 绘图 ” 工作中解放出来，从而聚焦设计及其优化，而不用担心人为的错误。

滑动查看更多图片

3D 仿真模拟设计

SOLIDWORKS Electrical 3D 设计模块无缝集成在SOLIDWORKS 机械设计平台上，实现 3D 模型配装，智能开孔，电线 / 电缆 / 线束自动布线，并能够自动计算线长以及线槽满度等，与多家下线机厂家无缝集成，实现从设计数据到工艺加工无缝集成，通过扫码枪识别下线机加工的电线，自动跳转到 3D 布线配装体，实现工艺工程师可视化接线。

滑动查看更多图片

机电协同设计

电气原理图设计模块和电气 3D 设计模块基于同一个 SQL数据库，在数据库中相同名称的设备是惟一的，因此无论在2D 或 3D 中新增，删除，修改某一设备，都能够自动实时同步双向更新。

电气软件发展趋势

从应用层面上来看，电气设计不仅仅是绘制原理图了，更多的会考虑实际运用中的一些实用性计算，仿真能力，以便在设计过程中能够更加精确的进行设计，对一些特殊的行业，可能会做一些定制化的配方功能块，但这些也仅仅是针对电气本专业设计原理图提供便利手段。如果需要数据在整个企业进行流转，最大化的利用这些数据，以满足快速的市场变化需求，那么，我们考虑的重点可能更多的在于整个产品研发的时间上，而不是仅仅局限于一个专业，那么就必须打破专业之间数据交流的壁垒。因此，多专业的协同就成为必然，让数据在各个专业（机械，电气，电子电路等等）之间高效流转利用将成为企业的核心竞争力，当然，数据符合企业流程，有序流转必须通过 PDM，ERP，PLM 这些数据管理系统进行有效的管理，并且无缝实时无障碍的沟通。