【原创】TOP -DOWN Design设计经验谈

我在这里想说的是Top-Down不是一套特定的Pro/E菜单选取集合或特殊的功能，只是Pro/E提供了一套方法和各种工具来构成了一个完善的Top-Down Design的环境。其实没电脑时的时代-->传统的手工绘图来做的设计年代，做产品设计流程就是 Top-Down Design，这是一种很符合现实状况和人的思维的方式的设计流程，只是后来出现了电脑绘图，才有Bottom-up这种做法出现。
恰好前些时候做了一个关于这方面的demo资料，关于这方面的内容摘录一些重点如下：
  
TopDown Design(自顶向下的设计，台湾有称之为贯连式设计) 在Pro/ENGINEER里的作法是：
建立能够抓取整个设计团队所使用的设计知识以及相关规则的模型
定义最顶层的设计意图，并使用Pro/E提供的Top-Down Design工具和方法去掌握这个设计意图，组件和子装配都是整个系统的一部分，设计信息从中心位置传递到各个子系统：
布局(Pro/Notebook)--->骨架模型(Skeletons)-->
装配(Assemblies)
组件(Components)
  
为什么要使用Top-Down Design进行产品设计？
使用Top-Down Design的原因：
捕获设计过程中的设计信息和设计意图
提高产品开发的效率
减少设计错误
产品设计模块化
加快设计的反复性
能够高效率地进行设计变更
重复使用Pro/E的资料
以拉的方式取代推的方式进行资料交换
改善工作流程，而且有计划地执行
使整个专案的结构能够修改成适合设计团队的结构以进行同步工程
  
Top-Down Design步骤（六大步骤）：
确立设计意图（Design Intent）；
定义主要产品结构（Assemble Structure)；
构造骨架模型(Skeleton Models);
设计意图的传递；
衍生实体的构建；
管理相互关联的零件
  
自顶向下设计步骤（一）---->设计意图
产品的设计一定会伴随一些主要的计划书：
草图（Sketches)
ID效果图、线框图
想法（Ideas)
建议书（Proposals)
产品开发规范（Specification)
定义设计规范和限制
了解什么是此次设计的需求
了解元件间的关系
定义主要元件和从属元件
规划装配模型树及零件命名
  
计划在整个设计过程中要考虑的问题
  
利用二维布局（Layout)，来体现设计意图
二维“工程图”的环境
表格用来定义核心的设计参数；
利用带有尺寸的草绘去提供可视化的参考；
利用多页的表去组织设计信息；
利用关系式去建立设计检测
  
自顶向下设计步骤（二） --->主要产品结构：
创建主要虚拟装配
产品的结构包含了一系列的子装配和元件
定义设计时，许多的子装配（Subassembly)将会被决定：
Top级骨架模型
子装配
子装配骨架
零件
  
定义虚拟装配的优点：
放置的位置相同
对所有设计者之间有良好的沟通
设计总师控制所有的架构
具体的设计者专注于自己的设计工作
没有几何信息的定义
  
自顶向下设计步骤（三） ---->骨架模型
构建设计的骨架模型：
包括主要的表面和包络几何
曲面组(Surfaces)；
基准面组；
基准轴组；
基准点组；
坐标系统；
要点：几何体素由最高层骨架模型驱动
骨架模型的作用：
共享设计信息
控制参考
运动模拟
  
使用骨架模型的优点：
仅对总体的关键进行设计，使设计更加明了
加强了组件彼此之间设计数据的沟通
支持组件彼此之间的设计数据的共享和传递
容易确认、控制和观察设计全局
使得设计数据的沟通无阻碍
设计出的产品更加柔性化
  
自顶向下设计步骤（四）--->设计意图的传递
设计意图传递的作用：
重要位置与空间宣告的衍生
确定骨架模型与子装配中的子骨架模型的关系
确定子骨架模型与子装配中元件的关系
设计意图传递的方法：
使用复制几何特征（Copy Geometry）
建立发布式的共享几何特征（Publish Geometry）
使用继承
映射零件
主模型技术
  
复制几何特征的优点：
可以用来沟通的几何特征包含了基准曲线、面等特征
及时更新（Up-to date）
复制几何的相互依附关系可以随时更改
元件的参考状态在模型树中显示出来
比单纯复制曲面更节省磁盘空间
  
发布式几何特征的优点（Publish Geometry）：
可以对一组复制几何定义、命名
方便设计时对复制几何特征的提取
  
自顶向下设计步骤（五）---->衍生实体的建立：
  
直接在装配的环境中创建元件
在单个的零件环境中创建实体特征，然后再装配进去
  
自顶向下设计步骤（六）---->管理相关联的零件
  
管理相互关联的零件的方式：
对外部参考（External Reference）进行管理
在模型中控制组件的参考范围
对设计变更的控制与组件的更新
  
管理外部参考：
利用外部参考创建特征
利用外部参考进行装配元件
限制外部参考的使用
  
控制组件的参考范围：
控制组件的参考范围的优点：
管理者更有效地对设计共享数据进行管理
避免产生不必要的依靠关系
  
参考与父子关系：
参考控制
全局参考观察器
模型树
  
应用自顶向下设计的来进行产品变形或设计变更：利用修改骨架模型的外形，改变产品设计或进行设计变更,修改骨架来全局控制设计变更
  
Top-Down Design----总结
......
(就此打住，后面省掉字数若干)

不好意思，想看总结的，请来我的3D驿站看。

高见，
小弟快不好意思啦！！

[quote]IceFai wrote:
我想这种方法对没有skeleton功能模块的proe用户还是可以用,但有这个模块的用户真的不建议了.因为所有的功能skeleton只会多而不会少.
  
骨架的使用方法并不全是林清安书中所说的那种方式！
那种方式不难理解，不是top_down的最高境界,真正的是讲究团队精神的,是大型复杂,不是一个人,几个人,而是跨部门的,包括产品设计,和模具设计的!自己作一个产品,使用骨架有时候会把问题搞复杂,把精力放到考虑特征关系上!而不是产品结构上!
曾经使用过参考同级别的零件作参考,在装配中中重新生成!体现了Pro/E在参数化层次上的深不可测!
一般自己作简单的装配,可以在.asm中设置同级别的零件之间的参考!前提是掌握好零件之间的配合和参考关系!

  
      1.一般来说作为skeleton的是越简单才越好管理嘛.这样才能更专注于外形和装配的控制.
  
简约的才是最能够给后面的工作者更大的发挥空间!
好比给了你一个大的框架,你去在这个框架中去描绘细节!
  
      3.因为publish geom只是一个特征的引用而没有真正的copy出来,所以基本不会增加特征的复杂度.有利于运算.并且所有的零件的publish geom都在skeleton 一个文件内更好管理.
  
赞同!不过机器配置好的话可以提高效率,哪怕是走弯路也会快点!哈..
现在在AutoCAD中拆画模具零件!关键是你对结构了解,熟悉.才能够有目的的去做,好比箭在玄上,有目的一次中的!高手可以边看报纸边考虑零件怎么样去设计!我现在的领导就是这样,8点上班,10点开机,一蹴而就!剩下的就是看别人忙活!

jeffrey wrote:
没电脑时的时代-->传统的手工绘图来做的设计年代，做产品设计流程就是 Top-Down Design，这是一种很符合现实状况和人的思维的方式的设计流程，只是后来出现了电脑绘图，才有Bottom-up这种做法出现。
......
(就此打住，后面省掉字数若干)

  
从装配开始就是"top_down"的设计方法,其实这并不是谁的发明,不会使用电脑的老工程师都是深有体会的!
这也并不是出现cad软件后才出现的概念!
我曾经看见过老的手工绘图高手,一支铅笔,一把尺子,一张白纸,木板一张,橡皮都不用!三下五除二!三七二十一!刷刷,图来!!
根本不会考虑什么高斯曲率分析!
还有什么特征关系!
不过,没有那么高的水平,还是多学习cad软件的好,毕竟他是发展方向!而且以后找工作还是很好的说词!!

收为精华，（大家有没有意见啊）这几天太忙，（搞雕塑去了）本版很是精彩呀！每天都有1百多帖子，而且涌现出很多能发表自已学习心得的帖子，与朋友们分享！很是让我感动！谢谢其它的几位版主。收为精华孤兄理应再加一分，希望大家都向孤兄学习。

真理是越說越明啊！
很多事情並沒有一個標準答案的
就看你怎麼運用而已
感謝以上各位的討論！
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气氛真好.有这分心境对待问题,还有什么难题可言!

孤兄的做法的却是结构设计绝佳而且是必要的。
记得当初刚开始作结构件的时候整天为上下盖的ID变更头疼，心想proe应该有能力解决这个问题的，后来在林请安的书中看到了这种方法，让我顿开毛塞。
用主控件来控制设计的变更，非常方便而且必要。
比如说：一个结构件，有上下盖，电池盖和一个按纽，如果外观ID要改变，如果你分别改变上盖、下盖、电池盖，那会让你天昏地按，而且容易出错。这里用relation不是明智的方法。而用主控件就很方便了，而且绝对不会有配合错误的问题。
再比如：如果你要改按纽的形状，一般方法要先改按纽，在修改壳上挖出来的孔，麻烦、易错，用主控件，只要修改主控件上用来cut的曲面的形状就ok.

我这两天要休假了.不过还是再说一点.  
不知孤兄的方法是独创还是看别人的.我想这种方法对没有skeleton功能模块的proe用户还是可以用,但有这个模块的用户真的不建议了.因为所有的功能skeleton只会多而不会少.  
     1.一般来说作为skeleton的主要是些外形和装配位.当然你可以什么都可以在里面画,但并不提倡,只和一个零件有关的细节都应该在那个零件里画.所以skeleton通常都不会太复杂的.越简单才越好管理嘛.这样才能更专注于外形和装配的控制.  
     2.每个零件都用merge reference没有必要,这样只会增加运行时间.想一下一百多个零件时的情况,还是各取所需的好  
     3.因为publish geom只是一个特征的引用而没有真正的copy出来,所以基本不会增加特征的复杂度.有利于运算.并且所有的零件的publish geom都在skeleton 一个文件内更好管理.  
     4.可以设定参考只能从skeleton,避免因不小心造成不同零件的循环参考.对大装配尤甚.  
     5.在计算系统的质量等物理属性时系统可以自动排除skeleton.  
最后,skeleton的功能只会比一般零件的master_part更多,我们又为什么要用它呢.  
  
其实IceFai版主一直没有明白我的意思！
我只是说我这种方法非常适合CASE类的产品！你没有设计过这种产品，当然就不能明白它的好处啦！
作为机构类的大型产品装配,IceFa所说的方法是很有道理的。我个人认同。我曾经在内地就设计过大型的装配件，零件达到1000以上！如果不运用skeleton的话,可以说很难搞定。