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基于并行工程的門窗系統設計

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，對門窗系統的設計現狀進行分析，并提出利用并行工程的方法進行門窗系統的集成設計和交互設計，以克服門窗系統開發周期長、成本高、通用性差的缺點。

　　2.3基于并行工程進行門窗系統設計的流程

　　2.3.1門窗系統設計的原則

　　門窗系統設計的原則按照先大后小，先型材圖形初稿后再輔件交叉設計的原則。先確定哪種門窗能符合現有的國家關于節能門窗的標準，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。從而進行統一的過程設計。在型材設計的同時，就要交叉進行輔件的設計，才能形成一個門窗系統，不要等型材開發完成后再去配輔件，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計，從而確定整體門窗的設計結果。

　　2.3.2門窗系統設計的流程

　　附件是一個新門窗系統設計流程圖，僅供參考。

　　3基于并行工程的計算機輔助設計的應用

　　3.1基于并行工程的門窗系統設計中采用計算機輔助設計的優點

　　1)可以進行信息迅速交流。通過計算機網絡通信，可以將圖紙、文字等信息進行集成。建立這樣一種環境，使參加產品開發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、產品的復雜化，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,利用產品的電子圖形，可以進行二維或三維模擬。從而進行集中設計。采用虛擬制造技術，在計算機上模擬產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、結合面的調整等，即利用電子模型代替實物模型。這樣可以快速判斷產品設計中結構尺寸是否合理，是否符合國標或行標要求；判斷五金件的設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要求等。有資料顯示，相對于實物模型只能對最終結果有50%的確定效果，電子模型可達到90%。

　　3)可以減少重復勞動，由于大部分標準及法規等內容都可以存入計算機的數據庫中進行查找，就不需要人們再做大量的基礎工作，設計時只要查找數據庫進行使用就可以了。

　　4)易于建立產品數據庫，為產品系統的標準化、模塊化和通用性打下基礎。

　　5)易于進行優化計算，可以利用計算機軟件進行產品的結構力學計算，從而保證產品設計后能達到技術要求。

　　3.2計算機輔助設計的方法

　　3.2.1二維設計組裝模擬。

　　通過計算機可以進行型材、五金件等的二維設計。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下，門窗關閉時型材、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。

　　3.2.2三維設計組裝模擬。

　　三維模擬即構成門窗的型材、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。其優點是立體感強，能夠在組裝過程中直接檢查零件的干涉現象。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品如膠條等無法進行識別，既使可行也特別復雜，這部分還是要靠試驗得出結論。二是三維模擬較復雜，對人員素質水平要求高，計算機配置要求也較高。對一般企業采用二維模擬設計即可。

　　4基于并行工程進行門窗系統設計的優點

　　新門窗系統設計開發過程應當是將傳統的串行方式轉換成并行工程方式，借助當代先進的計算機輔助設計(CAD)及網絡通信技術，將并行工程與我國制造企業生產實際情況相結合的產物，以便較快地應用于企業生產實際。這一模式有以下優點。

1)設計時間短。在數據庫建立好后，設計過程基本上以調用數據庫數據為主，加以特殊要求的設計和計算機模擬，可以使設計更符合標準，通用性更強。從而使設計時間減少。

2)產品質量高。通過計算機輔助模擬設計，可以達到90%的最終結果，使設計的成功性大大提高，質量趨于“零缺陷”，達到用戶滿意。

　　3)開發費用低。采用并行工程的方法進行設計開發過程中，只要有素質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。因為現行的產品設計變更都是在產品整個生命周期的后半部分發生的，這時發生的成本費用過高，流程與設計都難于改變。因此在前期設計開發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準化、通用性，加快高性能的門窗在市場上的應用，基于并行工程的門窗系統設計方法是值得推廣的。

新門窗系統設計的基本流程

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