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Solid Edge和Femap with NX Nastran幫助包頭市液壓機械有限公司實現(xiàn)由二維到三維的設計轉(zhuǎn)換，使設計效率提高50%，年產(chǎn)新產(chǎn)品數(shù)量翻倍，產(chǎn)品的中標率更高
在風云變幻的市場中求生存求發(fā)展
包頭市液壓機械有限公司是由現(xiàn)任公司董事長王滿元于1993一手創(chuàng)辦，發(fā)展至今，包頭市液壓機械有限公司不僅能夠提供包括液壓油缸、氣缸、高效精細濾油裝置、潤滑過濾裝置、柱塞式蓄能器、冷卻器、液壓膠管總成、液壓附件以及液壓、潤滑、氣動成套系統(tǒng)在內(nèi)的產(chǎn)品，而且還能夠根據(jù)用戶的要求，對液壓系統(tǒng)元件及系統(tǒng)成套設備進行設計、制造、安裝和調(diào)試。
任何企業(yè)的發(fā)展都是“遇到問題，解決問題"的過程。已處于平穩(wěn)發(fā)展當中的包頭市液壓機械有限公司也時刻面臨著來自用戶和市場方面的業(yè)務挑戰(zhàn)——進入新的發(fā)展階段，整個通用機械行業(yè)的業(yè)態(tài)也發(fā)生了很大的改變。王滿元解釋說：“用戶可選擇的產(chǎn)品范圍越來越大，因此對產(chǎn)品的要求也越來越高。尤其是液壓設備，因為主要應用于各鋼鐵廠的關鍵環(huán)節(jié)，因此用戶對產(chǎn)品和技術的要求也就更高，而且對質(zhì)量的要求也更嚴苛，如果不能達到用戶的要求，再優(yōu)惠的價格用戶也不會購買。"
此時的包頭市液壓機械有限公司一直在使用二維CAD系統(tǒng)， 而，在液壓設備的設計過程中，非標設備所占的比例很大。公司總工程師崔忠勤介紹說：“二維CAD設計手段功能比較簡單，一方面缺乏系列化設計的能力，另一方面也缺乏對復雜產(chǎn)品設計的驗證能力，因此為了保證所設計產(chǎn)品的準確性，設計師往往要花費大量的時間在圖紙審核環(huán)節(jié)，這不僅致使設計周期偏長，而且由于是人工操作，因此很難保證檢查，所以圖紙的錯誤率也相當高。"
不僅如此，由于整個行業(yè)上下游的企業(yè)已經(jīng)在大量應用三維系統(tǒng)，而且用戶也要求看到更加直觀的產(chǎn)品模型，這些顯然在二維的設計環(huán)境當中很難得以實現(xiàn)。因此，二維CAD系統(tǒng)在這些方面表現(xiàn)出的明顯劣勢，成為阻礙包頭市液壓機械有限公司在新階段發(fā)展的羈絆。
對三維設計平臺的期望
快速完成產(chǎn)品設計、快速出圖生產(chǎn)；提高產(chǎn)品質(zhì)量；自動檢查設計中的錯誤，保證圖紙的正確率；由三維模型生成符合GB要求的圖紙……包頭市液壓機械有限公司在2007年上馬三維CAD設計系統(tǒng)的時候，全部的需求都是圍繞如何更好地把技術轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。
當然，他們對三維CAD系統(tǒng)本身也有要求。一方面，已經(jīng)有十幾年產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗的包頭市液壓機械有限公司，希望新系統(tǒng)不會對公司目前的設計項目帶來不利影響，因此這套系統(tǒng)必須易于學習和使用，設計人員能夠快速掌握；另一方面，作為還處于發(fā)展期的企業(yè)，包頭市液壓機械有限公司雖然有決心投入一定的精力和財力，但是這一切都要控制在一個可接受范圍內(nèi)。
選擇Solid Edge和Femap with NX Nastran
經(jīng)過對數(shù)家廠商的三維系統(tǒng)進行篩選，2008年，包頭市液壓機械有限公司正式選擇Siemens PLM Software的三維CAD軟件Solid Edge®和CAE軟件Femap® with NX™ Nastran。熟悉Siemens PLM Software產(chǎn)品線的人都知道，Solid Edge和Femap都是解決方案中的核心組成部分。Velocity Series™包含Solid Edge, Femap with NX Nastran, CAM Express和Teamcenter Express，是面向中型企業(yè)的一套完整的PLM解決方案。
崔忠勤介紹說：“作為三維CAD軟件，Solid Edge在產(chǎn)品設計和建模方面的功能自不必說，其包頭市液壓機械有限公司的關鍵在于，Solid Edge提供了從二維視圖到三維實體轉(zhuǎn)換的工具，因此公司無需舍棄多年積累的二維制圖成果。"另一方面，F(xiàn)emap with NX Nastran將復雜的產(chǎn)品驗證工作簡單化，物理樣機的減少能帶來成本的節(jié)約以及更快的開發(fā)周期，非常合適那些沒有更多CAE經(jīng)驗的企業(yè)進行產(chǎn)品的有限元分析。“數(shù)據(jù)顯示，我們的設計周期縮短了40%。"
同很多設計平臺升級的企業(yè)一樣，包頭市液壓機械有限公司在實施過程中遇到的最大的問題，在于解決工程技術人員的慣性。崔忠勤表示：“改變一個設計師的設計方法和流程，其難度比想象的要大很多很多"。不少的企業(yè)，在實施新的設計平臺的過程中，往往因為工程技術人員的惰性而導致項目的失敗。新的系統(tǒng)最終也僅僅是一個“新的系統(tǒng)"，沒有真正帶來效率的提升。包頭市液壓機械有限公司對此早有準備。在選定了Solid Edge系統(tǒng)后，公司就專門下發(fā)了指令性文件，對三維的應用制定了明確的獎懲制度。這不僅表明了公司管理層對設計平臺從二維升級到三維十分重視，而且也從制度層面保證公司的設計平臺能夠從二維順利升級到三維。后來的事實證明，這種類似于表態(tài)的做法對于促進全體員工全力配合此次升級起到了相當大的作用。
獲益匪淺
正是在整個公司的共同努力下，包頭市液壓機械有限公司的設計平臺升級很快完成，并且取得了一定的成績。 在Solid Edge三維產(chǎn)品開發(fā)平臺上，該公司的工程師們可以很方便地進行設計方案的交流，產(chǎn)品方案的完成更加快速，成本的估算更加準確，產(chǎn)品的中標率顯著提高。對于那些大件、工藝復雜件和批量件，工程技術人員可以在產(chǎn)品開發(fā)階段應用Femap with NX Nastran進行優(yōu)化，從而杜絕了產(chǎn)品在制造階段的返修，大幅降低成本。在對外合作中，由于能夠提供產(chǎn)品設計的三維模型和有限元分析報告，讓客戶在產(chǎn)品生產(chǎn)之前就對產(chǎn)品的外觀、功能、質(zhì)量有了充分的信心，包頭市液壓機械有限公司贏得了更多的訂單。而這些訂單在沒有Solid Edge和Femap with NX Nastran之前是很難獲得的。“設計交流的利器，產(chǎn)品競爭的法寶"，崔忠勤如此評價Solid Edge和Femap with NX Nastran對于現(xiàn)在包頭市液壓機械有限公司的意義。
有數(shù)據(jù)顯示，升級后的三維產(chǎn)品開發(fā)平臺，相比原來采用的二維設計平臺生產(chǎn)力提高了50%，設計周期縮短了40%。而且，通過利用Femap進行有限元分析，大大減少了設計的錯誤率，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。崔忠勤總結說：“通過使用Solid Edge和Femap，我們每年能夠完成的新產(chǎn)品數(shù)量增長了一倍，效益非常可觀，這也使我們能夠繼續(xù)創(chuàng)新。
參數(shù)復位
將變頻器參數(shù)恢復到出廠設置。一般在變頻器*調(diào)試和參數(shù)出現(xiàn)混亂的時候進行此操作。按照以下步驟設置參數(shù)，即可完成參數(shù)復位。
快速調(diào)試
輸入電機相關的銘牌數(shù)據(jù)和一些基本驅(qū)動控制參數(shù)。使變頻器可以良好的驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。一般在參數(shù)復位操作后，或者更換電機后需要進行此操作。按照以下快速調(diào)試流程設置參數(shù)，即可完成快速調(diào)試。
注：MM420/430/440快速調(diào)試流程參數(shù)不*相同，詳細信息請參考相關產(chǎn)品操作手冊。
靜態(tài)識別
為了取得良好的控制效果必須進行電動機參數(shù)的靜態(tài)識別，以構建準確的電機模型。靜態(tài)識別步驟：
1. 快速調(diào)試完成后，設置P1910=1，此時會出現(xiàn)A0541報警；
2.給變頻器啟動命令（啟動命令來源通過P0700參數(shù)選擇），此時變頻器啟動向電機內(nèi)注入電流，電機會發(fā)出吱吱的電磁噪聲。該過程持續(xù)時間因電機功率不同會有很大差異，電機功率越大持續(xù)時間約長，小功率電機通常只需要十幾秒鐘；
3.如果沒有出現(xiàn)故障，變頻器停止，A0541報警消失，P1910被復位為0表示靜態(tài)識別過程結束。如果出現(xiàn)F0041表示電機數(shù)據(jù)檢測錯誤，可能由于電機銘牌數(shù)據(jù)不準確或電機接法錯誤導致。
注：MM420/430/440快速調(diào)試流程參數(shù)不*相同，詳細信息請參考相關產(chǎn)品操作手冊。
動態(tài)優(yōu)化
當使用矢量控制方式時，變頻器做靜態(tài)識別后可選擇進行動態(tài)優(yōu)化，以檢測電機轉(zhuǎn)動慣量和優(yōu)化速度環(huán)參數(shù) 。在進行動態(tài)優(yōu)化時電機會以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)來優(yōu)化速度控制器。動態(tài)優(yōu)化步驟
1.動態(tài)優(yōu)化必須在快速調(diào)試、靜態(tài)識別完成后進行；
2.設置P1960=1，此時會出現(xiàn)A0542報警；
3.給變頻器啟動命令（啟動命令來源通過P0700參數(shù)選擇），電機會按照不同的速度進行旋轉(zhuǎn)測量；
4. 變頻器停止，A0542報警消失，P1960被復位為0表示動態(tài)優(yōu)化過程結束。如果出現(xiàn)F0042表示速度控制器優(yōu)化失敗。