设计验证过程的自动化实现

　　本文探讨了设计验证过程的自动化实现相关内容。

　　随着CAD 建模技术变得越来越先进，基于参数化特征的建模以及同步建模技术等突破性技术的应用变得更加广泛，高级管理层开始认识到能够以比以前快很多的速度进行产品建模和设计变更。不过，仍然需要检查和审查这些高效创建的设计，确保满足公司、团队、客户以及行业制定的图纸与模型设计标准。本文就是探讨与设计验证相关的各种问题以及公司如何有效管理该过程，使其实现自动化，以避免成为推迟产品上市时间或对产品质量造成负面影响的瓶颈。

　　验证问题

　　与图纸和CAD 模型验证相关的问题可分为三个方面——生产力、质量(产品与CAD 模型)以及过程管理。

　　首先，设计人员可以花大量时间连续检查模型是否有问题或错误，并且在进行设计变更之后再进行审查。随着设计生产力不断提高，检查过程可能成为产品开发过程的一个瓶颈。

　　其次，CAD 用户必须满足越来越多的设计标准和目标。如果由于人为错误或由于设计人员不知道一个特定的行业标准而没有发现错误，则这些错误可能从CAD 模型扩散到分析和/ 或制造模型中，从而对产品质量造成负面影响，最终影响产品交付。

　　最后，不管您的企业是一家大型的OEM 厂商，还是一个拥有几个客户的中小型供应商，您都会面临大量种类繁多的CAD 图纸与模型标准以及设计标准。企业需要有效管理这些标准，以便不会出现问题，并且保持高效的产品设计。

　　由于面临这些挑战，需要开始清楚地认识到，我们不仅必须使验证过程实现自动化以提高效率，而且还必须自动启动检查功能，确保在验证最有效的时候进行验证，比如当出现建模错误或违反设计规格时，立即提供反馈。另外，还有必要自动跟踪设计需求，并且把需求管理过程与设计过程集成在一起。

　　提高验证生产力与质量

　　在考虑如何提高设计检查与验证生产力时，需要注意两个方面的问题：标准验证与设计验证。

　　标准验证是指检查设计的所有方面(零件、图纸、装配)，确保设计符合公司的建模标准(使用层、颜色等)、绘图标准(公差标注、字体大小等等)以及学科最佳实践(例如管路上的最小弯曲半径或者钣金部件上的拐角部位折弯槽)(图一所示为NX 软件的标准验证界面)。在涉及到设计上下文中进行的这些检查不是某个零件设计专有的特定检查项目。

　　验证的第二个主要类别是检查个别设计目标或关键检测项目。这些检查更多是针对具体设计的检查项目，重点是确保一项特定设计的实施满足重要的功能标准，而不是一般的公司标准或行业标准，如图二所示NX 软件的验证。这些要求会影响到设计的形状、配合或功能，可能包括零件的特定规格，比如尺寸公差、重量限值或零件间的最小间隙。产品规格文件通常规定了这种类型的要求。设计系统应该能够用各个地方定义的需求(包括需求管理工具、XML 文件甚至EXCEL电子数据表)来进行自动验证。

　　不管进行哪种类型的验证，最好自动完成，在检查过程中不要用户直接进行任何互动。全自动化是确保实现一致执行验证的重要一步，确保质量检测标准实际有用。发现问题时，用户应该立即得到反馈，然后进行全面控制，以互动方式进行进一步验证，解决问题。

　　这种能够立即提供反馈的自动检查会对公司的现有工作模式带来重大改变。除了可能大幅减少设计检查时间外，还会缩短设计中问题存在的时间，从而把问题流向下游的可能性降到最低，避免引发一系列其它问题。这样可以避免代价高昂的返工，大幅提高生产力和质量。另外，在违反一项公司设计标准或行业实践时，如果设计人员能够立即得到通知，则他们不仅能够纠正错误，而且还能从该过程中学到东西。这有助于培训设计人员，提高效率，提高信心，使其相信达到了所有模型和设计要求。

　　用PLM 与CAD 技术来管理验证

　　当然，仅仅跟踪设计需求、CAD 实践以及行业标准的数量可能就是一项巨大的挑战——更不用说很多需求会随着时间的变化而变化。因此，一定要用能够与设计系统连接或集成的数字格式来捕捉和保持这些信息。

　　比如，NX Check-Mate 是Siemens PLM Software的NX CAD 应用软件的一部分，允许进行基于标准的检查，确保文件结构保持一致，并且符合各种公司与行业标准。

　　利用Siemens PLM Software 的TeamcenterRequirements 应用软件提供的一种方法，可以轻易地存储和修改所有需求，将其直接连接到NXCAD 应用软件中，然后就可以根据这些需求高效、连续地验证设计。同样，NX 也能够验证存储在CAD 设计以外的EXCEL 电子数据表或XML 文件里面的需求。我们把这个功能称为“需求驱动的设计验证(RDDV)”。

　　可以互动地运行这些验证工具和/ 或将其设置为自动运行，以便公司根据自己的过程定制验证解决方案。

　　为了从提高验证水平中得到最大价值，一定要用有用的方法把验证结果与零件存放在一起。在零件发布工作流的上下文中，验证结果可以是一种重要的工具，有助于确保只发布通过验证的零件，而没有通过验证的零件则不发布。应该以图形方式用易于理解并且可以在整个公司使用的格式来报告这些结果。利用“质量示意板”工具，可以生成报告并监控模型质量——这是改进总体设计质量这个持续过程的一部分。

　　通过管理设计验证过程，工程师可以使用最新的先进设计技术，增强信心，并且以更快速度一致地提供质量更高的设计。