SOLIDWORKS大型装配体性能问题分析及改善建议

李丶伟

SOLIDWORKS大型装配体性能问题分析及改善建议
随着装配体的增大，它们必然会消耗更多的计算机资源。系统必须加载更多几何图形、求解更多函数并显示更多数据。这会导致装配体和绘图文档的性能降低。
广义上讲，大型装配体是一个在执行常见操作时占用所有计算机系统资源的文件。常见的操作包括打开、关闭和保存文件；重建装配体；创建图纸；旋转和查看；以及插入和配接部件。因此，性能可能会下降，从而影响工作效率。
我们可以通过提高装配效率和使用 SOLIDWORKS 专为优化大型数据集中的工作流程而设计的功能，最大限度地减少额外的开销。
一、那么我们应该如何改善文件打开的时间呢？
1、        在本地工作
与在本地打开或保存文件相比，通过网络打开和保存文件需要更长的时间。根据网络环境和任何特定时间的负载情况，打开和保存时间可能比在本地执行相同操作要慢得多。即使是在中央服务器上维护文件，在本地复制文件、进行修改、然后再将文件复制回来，也比直接在网络上操作更有效率。这就是许多产品数据管理（PDM）解决方案的工作原理，包括 SOLIDWORKS PDM 软件。
2、        使用大型装配模式或轻量化模式
使用轻量化模式，我们可以加载少于完全解析装配体一半的数据。轻量化模式不会加载装配体级别不需要的SOLIDWORKS 零件特征数据。
默认情况下，大型装配模式以轻量化方式加载程序。但是，大型装配模式可同时激活多个选项，有助于提高性能。
在SOLIDWORKS 2023中，我们可以自动优化解析模式。在 "工具">"选项 ">"系统选项">  "性能">"装配体加载 "下，"自动优化解析模式，隐藏轻量级模式 "选项可以在以解析模式加载组件时选择性地使用轻量级功能。如果选择手动管理何时解析轻量级组件，请切换到 "手动管理已解决和轻量级模式 "选项。

3、使用大型设计审阅模式
在SOLIDWORKS 2012 之后的版本中，大型设计审阅模式 (LDR) 成为帮助管理大型装配体 的强大工具。轻量化模式只打开引用组件的主体数据，而大型设计评审只加载显示数据，比轻量化模式更轻。
我们可以在大型设计审查模式下使用测量工具。还可以隔离并有策略地只加载所需的必要组件，而不是加载整个装配体。
在SOLIDWORKS 2020 中，大型设计审核模式将得到进一步增强。可以在软件中编辑装配体时插入零件的功能外，还可以创建和编辑线性和圆周阵列、驱动和草图驱动阵列模式。请注意，此功能仅适用于顶层装配体。
在SOLIDWORKS 2022 中，我们可以在大型设计审阅模式下打开子装配体， 也可以从大型设计审阅模式下以解析的模式打开子装配体。还可以在大型设计审阅模式下打开装配体在细部设计模式下打开图形。
4、使用出详图模式打开图纸
在SOLIDWORKS 2020中，我们就可以使用 "详图模式 "快速打开大型图纸。如果我们 需要对大型装配体的图纸或具有多张图纸、多种配置的图纸或存在资源密集型视图的 图纸进行细微修改，细化模式尤其有用。
在详图模式下，模型数据不会加载，但可以添加和编辑注释、创建总表和修订表、复制或剪切绘图视图并将其粘贴到同一图纸或同一图纸中的其他图纸上，等等。
在SOLIDWORKS 2021中，详图模式的增强功能包括创建断点视图、 裁剪视图、细部视图，以及为这些视图添加尺寸和注释的功能。还可以为不同的孔类型和切割特征创建或编辑孔标注。
在SOLIDWORKS 2022中，我们可以创建孔表，并将视图调色板中的标准视图拖动到详图模式下的图形中。

详图模式适用于所有图纸（分离图纸除外），无论我们保存图纸的 SOLIDWORKS 版本如何，是否是以详图模式保存的图纸。
5、使用模型简化和 SpeedPak 模式
外观特征会增加边和面，在某些情况下，这些特征会使装配体中面的总数增加一倍，导致装配体性能下降，特别是在绘图中。我们可以为零件设计使用详细版本，为引用零件设计的高层装配使用简化版本。每个版本都可 以存储为不同的配置。
在某些情况下，例如外购零件，不需要高度详细的模型。使用 Defeature 工具或简化实用程序可自动减少模型的面数、边数和文件大小。自 SOLIDWORKS 2019 开始，装配体中的 Defeature 允许您使用剪影方法创建组来简化文件。
使用 "装配可视化 "工具识别相对于其他组件具有大量细节的组件。添加 "图形-三角形"列，并对该列进行排序以识别组件。
使用 SpeedPak 派生配置有助于减少子装配体中的数据量。使用 SpeedPak 生成的图形 数据可能足以在顶部装配体中表示子装配体。SpeedPak 的一个良好应用是购买和导入 零件和装配体。当一个零件导入许多不规则表面时，您可以使用 SpeedPak 只保留必要的基本几何图形。在 SpeedPak 中定义的面和参考几何体可用于配合。
有关配置和 SpeedPak 的一个重要注意事项：添加简化配置会增加零件的文件大小， 因为您将在现有的完全详细零件中添加新配置。尽管如此，以简化配置打开模型的速度更快，因为 SOLIDWORKS 软件只打开必要的数据，而忽略了详细的配置数据。
6、尽可能使用显示状态而不是配置
我们可以也应该使用配置来存储组件的不同设计。但是，如果要显示装配体或零件的不同显示效果，则应使用显示状态。将显示状态视为覆盖一个装配体的表皮。将配置视为一个完全新装配体包含在一个文件中。与使用显示状态的零件和装配体相比，配置零件和装配体包含的数据要多得多。
例如，如果想显示不同的颜色，或者想隐藏零部件或隔离某些零部件，用显示状态来表示会更有效。
同样，如果计划在绘图中显示不同的显示，也应使用显示状态而不是配置。如果绘图引用了一个装配体的多个配置，您必须先更新每个配置，然后才能更新绘图。而在多个显示状态下的单个配置只需更新一次。
7、将数据保存到最新版本
我们可能需要将模型转换到新版本，以便为最新版本中的代码更改做好准备。当我们在新版软件中打开旧版本文件时，就会出现这种情况。这会增加打开时间。转换后，就不再需要这个步骤了。您可以根据需要，在较新版本的 SOLIDWORKS 中打开和保存文件，从而在活动项目或模型上执行转换。还可以使用任务计划程序(SOLIDWORKS Task Scheduler)或 SOLIDWORKS PDM 软件解决方案来转换整个数据或项目。
8、使用 "性能评估 "指示器，帮助了解打开装配体时花费时间最多的模型
在 SOLIDWORKS 2018 软件发布后，性能评估在打开装配体时提供有关操作状态的信息。
对话框显示已打开的组件总数和装配体中的文件总数、模型更新（包括配对、装配体特征、图案和上下文模型）、图形更新、打开装配体的时间以及上一次打开装配体文档的时间。

9、使用 "装配可视化 "按装配中的打开时间和重建时间对组件进行排序
装配可视化工具的增强功能可以查看组件的打开和重建时间，以及所有组件实例的三角形图形总数。
从 SOLIDWORKS 2017 开始，SW-Open Time 属性存储上次打开并保存装配体时打开 装配体每个组件所花费的时间。
我们可以从 "工具">"评估">"组件可视化 "访问该属性。该信息有助于确定哪些组件打开时间最长。然后可以简化或移除这些组件，以减少打开装配体所需的时间。
二、改进更新时间的最佳做法
1、限制上下文中的功能
在轻量化模式下，没有上下文特征的组件不会重建其特征树，甚至可以完全避免加载其特征树。相反，当装配体发生变化时，具有上下文特征的组件必须重建其特征树。 此时，该上下文特征的所有子特征也必须更新。如果有多个上下文组件，则每个组件都要继续更新。这个过程会很耗时，因为再生特征的总数会增加。试想一下，30个组件中有 10 个特征是在上下文中或依赖于上下文中的特征。模型的任何变化都将导致300 个特征的更新。这还不包括解决匹配问题。
所以可以考虑激活 "工具">"选项">"系统选项">"外部参照">"允许创建模型外部参照 "选项，以限制外部参照的创建方式。
2、顶层装配体的方程式
在轻量化模式下打开装配体时，如果顶层装配体中有方程式引用的部件，它们会显示为已解析。此外，当解析一个包含方程的零件或子装配体，并且方程引用了另一个轻量化部件时，引用的组件也会被解析。所以在装配体级别尽量不要使用方程式，以避免自动解析引用部件。
3、通过使用刚性部件限制配合
SOLIDWORKS 将子装配体视为刚体，但柔性子装配体除外。这意味着，即使是最大的子装配体，也只需使用三个装配体。通过使用刚性子装配体，可以简化大型装配体中的配合结构。这不仅能提高性能，还能更容易地排除故障。
4、限制使用柔性部件
柔性子装配内的配合件也会与当前装配文件配合件一起解决。因此，它们也会影响性能。解决柔性子装配体的位置问题需要额外的性能，这可能会导致解决装配文档中的配合需要额外的时间。
5、暂停自动重建"、"编辑部件后跳过重建 "以及其他可改善更新时间的选项
从"工具">"选项">"系统选项">"装配体 " 中选择 "暂停自动重建 "作为 "大型装配体模式 "的默认系统选项。激活此选项后，在 启用 "大型装配设置 "的情况下打开装配体时，上下文零件将显示重建指示灯，而不是自动重建。 这样就可以进行多次修改，然后一次性更新。暂停自动重建选项对于依赖上下文草图的复杂路由装配特别有用。该选项对其他常见的装配体更新（如配合和显示）没有影响。
同样， "切换到装配窗口时不重建 "选项可让您在单独窗口中编辑组件后跳过重建大型装配体。在重建系统时禁用验证选项可让您在大型装配体模式下工作时暂停重建时的提前主体检查验证。这两个选项都在大型装配模式 系统选项中提供。
在顶层有数十或数百个紧固件堆栈的装配体中，在求解配合、添加配合、拖动组件等操作时，配接件的数量会对装配体性能产生明显影响。从 SOLIDWORKS 2019 开始，您可以使用 "为toolbox配合自动更新 "选项，自动锁定工具箱组件新同心配合件的旋转。清除该选项后，在顶层插入多个工具箱组件并进行配接的装配体中工作时，将看到性能的提升。然后，清除 "toolbox配合自动更新 "选项（右键单击 "功能管理器 "设计树中的配接文件夹），可以暂时禁用工具箱组件的配接解算。这样就能更快地编辑配接、添加更多的配接和操作组件，并明显改善性能。
6、降低装配对图形的要求
在装配体中，以下建议将缩短更新时绘制显示所需的时间。这也将提高你缩放、平移和旋转装配体的能力。启用大型装配模式后，这些选项中的许多都会自动设置。
•        将图像品质滑块（工具 > 选项 > 文档属性 > 图像质量）移至低位置。
•        在阴影显示模式下关闭 HLR 边缘。
•        关闭 RealView。
•        限制使用透明度。
•        隐藏 "视图 "菜单中不需要的项目。
•        移动 "细节层次 "滑块（工具 > 选项 > 系统选项 >性能）调至更低（更快）设置。
•        禁用重建时验证（启用高级正文检查）选项（工具 > 选项 > 系统选项 >性能）。 此外，请考虑关闭以下选项：
•        工具 > 选项 > 系统选项 > 显示
o 高亮显示图形视图中所选地物的所有边缘
o 图形视图中的动态高亮
o抗锯齿
•        工具 > 选项 > 系统选项 > 功能管理器
o 动态亮点
SOLIDWORKS 软件的最新版本（从 SOLIDWORKS 2019 开始）提供了用于显示零件和装配体的全新图形架构，从而实现了更流畅、反应更灵敏的实时动态模型显示。这种架构大大提高了动态显示性能，当平移、缩放或旋转模型时，仍能保持高水平的细节和帧速率。利用现代 OpenGL (4.5) 和硬件加速渲染技术，这些动态性能改进可与更高端的显卡配合使用，而以前版本的 SOLIDWORKS 软件并不完全支持这些技术。
要启用新的图形架构，请选择工具 > 选项 > 系统选项 > 性能 > 增强图形性能（需要重 新启动 SOLIDWORKS）选项。
7、利用性能评估帮助查找装配瓶颈
性能评估诊断测试显示有关组件性能的信息。
从 SOLIDWORKS 2018开始，性能评估实用程序（工具> 评估 > 性能评估）包含越来越多有关装配体中模型的打开、显示和重建性能的 信息。
从 SOLIDWORKS 2021开始，性能评估功能可检测装配体中的循环引用（在性能评估对话框中的重建性能下，查看循环引用部分以了解相关问题）。
三、改善绘图更新时间的最佳做法
1、使用 "删除隐藏线"（HLR）绘图视图
尽可能避免使用 "隐藏线可见"（HLV）和 "线框 "绘图视图。这些视图的绘制成本比 HLR 绘图视图高。HLR绘图视图需要绘制的边较少，因此生成和更新速度更快。
2、 再次使用模型简化
这是一种有助于缩短装配体打开和更新时间的策略。这一策略在改善图纸更新时间方面尤其有用。生成高质量的绘图视图是一项耗时的操作。因此，删除不必要的几何体对绘图环境的影响更大。
3、少用剖视图
剖视图对于某些任务可能是必要的，但在可能的情况下也要考虑用其他方法来表示内部细节。就计算时间而言，剖视图是最昂贵的绘图视图。要生成剖视图， SOLIDWORKS 应用程序必须在剖面线处创建一个横跨模型的装配级切面。然后，它必须根据切割面生成视图，然后绘制填充图。每次更新模型时，SOLIDWORKS 都会重新计算和绘制装配级切面，并重新生成剖视图。
4、关闭 "系统选项" > "绘图" > "性能 "选项
在处理大型图纸时，可以有策略地关闭 "拖动图纸视图时显示内容"、"打开图纸时允许自动更新 "和 "为带阴影和草稿质量视图的图纸保存网格数据 "选项，以提高性能。
SOLIDWORKS中，"允许在打开图纸时自动更新 "选项可用于系统控制所有图纸文件的 "自动视图更新"。停用该选项后，您可以根据需要有计划地更新图纸视图，而不是让 SOLIDWORKS 应用程序在激活图纸时自动更新所有视图。过时的视图会以红色阴影显示。可以使用右键单击上下文菜单单独更新这些视图。
从SOLIDWORKS 2019开始，"自动视图更新 "选项将保存在绘图文件中，并在不同的 SOLIDWORKS 会话中表现得更加一致。在以前的 SOLIDWORKS 版本中，该选项仅在设置该选项的特定会话中有效。
5、使用性能评估帮助查找图纸瓶颈
可通过 "工具">"评估">"性能评估 "对图形使用性能评估工具。在图形中使用该工具可以检查图形文件，并列出图形元素（如图形视图、草图实体和引用文件）的重建时间。这些统计数据以及装配体中可用的性能评估信 息可以帮助您确定加载和重建时间较长的项目是在装配体中还是在绘图中。然后，就可以重点关注这些项目以提高性能。
6、要有战略眼光
无论是对模型进行一次修改还是 30 次修改，绘图视图都需要重新计算和绘制。为了提高效率，最好是进行多次更改，然后只更新一次绘图视图。
与草稿质量的绘图视图相比，高质量绘图视图通常需要更多的时间来创建和重建，但保存时间较短。为提高性能，可考虑通过插入草稿质量的绘图视图来创建图形，然后将所有视图转换为高质量视图，为细部处理（插入尺寸、注释等）或图形导出做好准备。
具有高质量导出选项的文件导出格式，如保存为 DWG/DXF 和保存为 PDF，需要高质量的图纸视图。
7、改进装配更新时间
一般来说，图纸更新时间与引用装配体的更新时间直接相关。努力改进引用装配体的更新时间，以获得更好的绘图性能。
四、硬件考虑因素
1、内存
确保有足够的物理内存以避免分页。超过物理内存时，操作系统会借用本地磁盘驱动器的空间来补充内存。这会导致性能急剧下降。增加内存以避免分页是最经济的升级方法之一。
为帮助了解可能需要多少 RAM，请打开标准工作日中通常使用的所有应用程序。然后打开大型装配设计示例，查看环境中可用的物理内存消耗量。
2、处理器
CPU 速度越快越好。更快的处理器对大多数操作都有帮助，但不是所有操作。例如，文件打开时间更多地取决于磁盘和网络速度，而不是处理器速度。
目前大多数工作站至少有 4 到 8 个处理器或内核。这确实可以通过一般的多任务处理提高整体性能。额外的处理器或内核只对某些操作有帮助，如 PhotoView360 渲染或模拟研究。 额外的内核对打开或更新时间的影响可能很小，因为这是顺序操作，而不是同步操作。

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