二十一世紀的今天，包裝機械行業(yè)與其他機械行業(yè)一樣都面臨著一系列巨大的挑戰(zhàn)與激烈的競爭，使得該行業(yè) 的工程應用能力需求達到極致。日用品生產(chǎn)商致力于在容器形狀方面推陳出新，以滿足客戶不斷變化的喜好與需求。 幾乎每家公司生產(chǎn)的每一臺機械都是獨一無二的產(chǎn)品，從而實現(xiàn)結構設計師的構想、提高生產(chǎn)效率并降低成本。要 想取得成功，就必須利用先進的設計工具與手段快捷方便地設計和制造出新的產(chǎn)品。SolidWorks軟件，不僅可以重復利用以前的設計數(shù)據(jù)與成果，還可在一個文檔中創(chuàng)建多個產(chǎn)品實際方案。同時，開發(fā)并管理具有不同尺寸、零部 件配置、屬性或其它參數(shù)的產(chǎn)品模型系列。一位資深的包裝機械設計師表示，最大的目標是盡可能使用標準的模塊 和零部件完成每種新產(chǎn)品(80-90)%的開發(fā)工作，然后再利用優(yōu)化的工作流程以最短的時間完成剩余的(10-20)% 的 開發(fā)工作。然而，縮短開發(fā)周期并不意味著容許犯錯。在設計定制產(chǎn)品時，必須一次到位；否則，就可能需要自費 返工?！暗轿弧奔幢硎舅O計的機械產(chǎn)品不但能夠在驗收測試期間表現(xiàn)良好，而且可以年復一年、日復一日地在各 種環(huán)境條件（從布滿粉塵的面包房到潮濕的奶制品車間）下運轉(zhuǎn)正常。

圖1 Hartness International  的DYNAC 傳送系統(tǒng)在包裝和打包過程中智能地控制各種產(chǎn)品流

    為幫助制造商應對多方面的挑戰(zhàn)，SolidWorks Office Premium 提供了一系列獨特的工具。既可以方便地利 用公司已開發(fā)的各種子系統(tǒng)和零部件，也可以使用由行業(yè)標準團體和零部件生產(chǎn)商提供的通用件和標準件。 SolidWorks 軟件還提供了豐富的設計驗證工具和手段來評估產(chǎn)品原型，因此，使得企業(yè)在機械結構產(chǎn)品生產(chǎn)之前 就可以識別并修復問題。SolidWorks還提供計算機輔助制造(CAM) 的完善數(shù)據(jù)接口，并生成裝配體、零部件和采購、 銷售等所需的材料明細表。同時，還可以利用三維裝配體模型來快速創(chuàng)建各種項目文檔。
   
    投標（需求分析）
    據(jù)經(jīng)驗豐富的包裝業(yè)專業(yè)人士介紹，目前所面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是如何最大限度地利用現(xiàn)有的設計滿足客戶 對于價格合理但又快速和質(zhì)量優(yōu)良的機械結構的需求。借助SolidWorks軟件，在項目的投標階段就可以給予極大幫 助，不僅迅速提供切實可行的方案和極具競爭力的報價，同時還有時間并行地對其它項目進行投標。
   
    由于SolidWorks可以使原有二維工程圖和三維模型得到重用，因此可以根據(jù)過去完成的項目快速生成新的項 目建議書。PDMWorks是SolidWorks產(chǎn)品線中對于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)的集成解決方案，安全地存儲和組織管理以前 項目的所有文檔、圖紙及其多個版本。同時，還可以同時快速搜索已有二維和三維設計以便找到相似參考。一旦找 到正確的項目，PDMWorks將根據(jù)用戶需要自動生成項目的重復部分，以便快速展開新標書和建議書的準備和創(chuàng)建工作。DWGeditor? 采用的是所有AutoCAD用戶所非常熟悉的界面，該軟件可以DWG的原格式打開并使用以前項目中的 所有二維DWG 文件。

    圖2

    利用PDMWorks，您可以快速搜索以前的設計，并迅速響應招標。通過DWGeditor，您對以前的 基于DWG 的項目可以采用原格式進行編輯與修改SolidWorks還提供eDrawings? 軟件，改善與客戶的交流方式與手段，進一步簡化投標過程。向客戶方便地提 交二維工程圖和三維模型，同時客戶還可以使用免費的瀏覽器軟件查看、打印和檢查它們?？蛻艨梢云揭坪托D(zhuǎn)模 型，以便從各個角度進行查看；還可以使用直觀的標注工具提供意見和反饋。還可以提供動畫，使客戶查看運行狀 態(tài)下的虛擬機構運動，從而展示您的投標優(yōu)于其它投標的原因所在。eDrawings是在投標過程中引起客戶關注并使 企業(yè)從競爭中脫穎而出的最佳手段。
   
    零部件選用
    傳統(tǒng)包裝機械20-70%的內(nèi)容都是由外購的零部件（如電機、傳動裝置、軸承和液壓缸）構成。因此，對于每 個項目都需要重新設計購買的零部件及常用零部件。但是，通過SolidWorks設計庫，可以訪問位于一個中央位置的 多種多樣的標準設計庫、供應商特定的設計庫和公司內(nèi)部的設計庫。要向機械結構中添加新零件，只需將它們拖放 到具體得到設計中。SolidWorks Toolbox 集成了ANSI、ISO、DIN 和JIS 等各種標準的標準零部件，如組件、軸承、 固定環(huán)和齒輪等。還可以從Toolbox 將螺栓、螺母和墊圈快速拖放到裝配體上的相應位置。智能零件的裝配技術會 根據(jù)零部件在裝配體中的接合位置和方向自動確定其大小和調(diào)整其方位。
   
    沒有SolidWorks的幫助，通常不得不使用過時的文檔目錄在重新繪制外購的零部件時作為參考?，F(xiàn)在，通過3D ContentCentral，就可以輕松地選用來自SMC、Boston Gear、Danaher Motion、Bimba和Warner Electric Break 等主要零部件制造商的三維CAD模型，并瀏覽所有產(chǎn)品類別以找尋更具競爭力的產(chǎn)品，配置供應商的零部件以滿足 不同的需要，并將他們的產(chǎn)品直接拖放到您的設計中，從而節(jié)省時間并提高設計質(zhì)量。SolidWorks設計庫由特征、 零件和裝配體組成，可以將它們輕松地拖動到新的機械設計中，由此提高重用率并提供企業(yè)標準的設計開發(fā)平臺。
   
    機械結構設計
    每一臺機械的結構都是獨一無二的，投產(chǎn)前必須將其設計就緒。SolidWorks  Office  Premium提供了各種各樣 的虛擬成型工具，可以幫助用戶預先正確地識別和解決硬件問題。除了可以全方位地查看零部件、子裝配體和整個 機械結構外，還可以在設計過程的任何階段檢查內(nèi)部零部件。另外，用戶也可以在零部件的整個運動范圍內(nèi)自由拖 動它們，以動態(tài)識別間隙和檢測干涉。由于在設計的早期就能發(fā)現(xiàn)問題，因此用戶可以快速地將設計意圖傳遞給其 客戶、制造部門、維護部門。

    圖3 RTS 使用SolidWorks 軟件中的動態(tài)裝配功能 識別和解決Viper 650上的零部件的干涉和沖突問題

    此外，利用SolidWorks軟件所提供的生產(chǎn)級工程圖和出詳圖等功能，用戶可以快速、準確地利用三維設計開發(fā)工程圖，包括自動生成正向視圖、剖面視圖和局部視圖等。對結構的任何改動都能自動而準確地反映到項目的所 有工程圖中。在數(shù)以萬計零部件級規(guī)模的結構建模方面，SolidWorks 提供了無與倫比的性能。通過自上而下的設 計，用戶可以在裝配中設計相關的零部件。因此，任何一個零部件發(fā)生變動，相關的零部件都會隨之更新和修改， 通過這些強大的功能來進行裝配體模型的關聯(lián)設計。例如，將二維布局草圖用作裝配體骨架，來控制大型復雜裝配 體。然后利用二維骨架來調(diào)整與聯(lián)動裝置和其它零部件的關聯(lián)。更改骨架后，聯(lián)動裝置和其它零部件將自動反映正 確的尺寸。
   
    SolidWorks  Office  Premium還為廣大用戶提供了多種多樣的設計過程專用工具。對于焊件設計，可以使用直 觀的布局方法來迅速獲取設計意圖。通過利用焊縫、角撐板、頂蓋和切割清單，迅速完成焊件設計和文檔。SolidWorks 還包含功能強大的鈑金工具，用于在折疊或展開狀態(tài)創(chuàng)建高級鈑金設計。該模塊自動應用所有鈑金特性（如金屬厚 度、折彎半徑和折彎釋放槽），并自動完成法蘭、切口、放樣的折彎、展開、正交切除、角切除、正交處理、褶邊、 轉(zhuǎn)折等的創(chuàng)建過程。借助SolidWorks 軟件，用戶可以靈活地在一個文檔中創(chuàng)建零件、裝配體和工程圖的多個版本， 由此最大程度地提供重用機會。例如，使用不同長度的槽鋼剖面創(chuàng)建機械模塊，以構造不同尺寸的機械基座或支撐。 此外，還可以通過以下方式研究各種“假設”情況：打開或關閉零件或裝配體的不同配置，并使用SolidWorks 分 析工具來評估其性能。
   
    SolidWorks  Office  Premium還提供智能化的管道設計模塊，從而加速（軟/硬）管道、電子電氣線纜/接頭的 布局與設計，通過簡單的拖放操作即可自動放置、確定管線零部件的大小、復制和鏡向管道以及自動插入管道折彎 借口和生成彎管。通過在裝配體環(huán)境中設計管道，可以快速創(chuàng)建多次引用，以獲得最佳效果并避免可能的裝配體問 題。SolidWorks 還自動生成管道零部件的制造工程圖和材料明細表。通常，包裝機械公司必須保證其獨特的產(chǎn)品 能夠承受沉重的工作循環(huán)。利用SolidWorks Office Premium提供的COSMOSWorks?   Designer，還可以確定零部件在 運行時的應力、應變、變形形狀和位移，從而避免現(xiàn)場故障。此工具可以迅速識別出初始設計中的薄弱之處，快速 而經(jīng)濟地生成新的計算機模型，以解決可能將在測試階段或（更糟糕的是）在客戶的工廠中才能發(fā)現(xiàn)的問題。通過 確定零部件的準確的工作循環(huán)，幫助用戶使用輕型零件或者移除不必要的材料，以降低設計成本和減輕機械結構的 重量。
   
    COSMOSMotion? 還前進了一步，可以模擬機械結構或任何子系統(tǒng)的動態(tài)運動。并自動從裝配體創(chuàng)建約束和接 觸，向機械模型輕松地添加作用力和驅(qū)動器。而且用戶永遠不必離開SolidWorks 環(huán)境，因此不需要轉(zhuǎn)化幾何體數(shù) 據(jù)和學習新的軟件界面。創(chuàng)建模型后，就可以執(zhí)行動態(tài)模擬和運動仿真，這樣可以充分了解設計的運動學和動力學。 為調(diào)整電機和驅(qū)動器的大小、確定能量消耗情況、設計聯(lián)動布局、優(yōu)化凸輪傳動、了解齒輪傳動、調(diào)整彈簧和減震 器的尺寸、確定接觸零件的動作方式提供理論依據(jù)。還可提供給COSMOSWorks應力分析的載荷邊界條件。

     使用COSMOS產(chǎn)品快速識別初始設計中的問題

    裝配和測試
    在設計過程中，SolidWorks軟件會自動維護材料明細表，并且可以將其導出為Excel電子表格或采用其它格式 導出以便導入到材料需求計劃(MRP) 系統(tǒng)中。這些信息可節(jié)省時間，并幫助用戶在采購過程中避免出錯。本軟件跟 蹤多種信息，如購買的零部件的制造商、型號、大小和重量。還可為包含許多零件、數(shù)量和配置的多個項目生成一 個材料明細表，以便加快向制造的轉(zhuǎn)換并以較低的價格批量購買更多的數(shù)量。
   
    在裝配和測試階段，經(jīng)常需要進行工程更改。使用SolidWorks軟件，可以避免代價昂貴的錯誤，因為設計過 程中的任何位置所做的更改都會自動更新所有產(chǎn)品文檔，包括零件、裝配體和工程圖。
   
    SolidWorks公司與業(yè)界領先的CAM 軟件公司結成了合作伙伴關系，從而可以為鉆孔、車削和電火花加工需要 者提供各種功能強大的CNC編程解決方案。認證CAM解決方案可讀取原SolidWorks幾何體并且是完全關聯(lián)的，從而可 以確保設計更改能夠反映到CNC程序中。認證的黃金解決方案還要求在同一個窗口內(nèi)集成SolidWorks設計模型，從 而可以在熟悉的SolidWorks環(huán)境中生成CNC 程序。
   
    SolidWorks還提供制造業(yè)網(wǎng)絡，簡化了設計和制造服務供應商的尋找過程，這些供應商使用SolidWorks軟件 并且可以使用SolidWorks原文件，因此用戶無需轉(zhuǎn)換或重新創(chuàng)建設計文件。相反，您可以通過瀏覽多種類別（從機器加工車間到外面的設計公司）或搜索關鍵字來在該網(wǎng)絡上輕松地找到合適的供應商。
   
    項目文檔
    借助二維CAD工具，在創(chuàng)建機械文檔時不再花費大量時間來重新創(chuàng)建設計的各部分。但借助SolidWorks軟件， 您可以輕松地使用三維裝配體快速創(chuàng)建生產(chǎn)級二維工程圖。只需繪出一條線，就可以創(chuàng)建剖面視圖。然后， SolidWorks軟件可切斷裝配體，并自動生成其剖切工程圖。用戶可以快速創(chuàng)建描述如何維護機械結構的爆炸視圖， 具體方法為先在三維中排列零部件，然后選擇感興趣的區(qū)域定義二維局部工程視圖。另外，還可以使用自動標號功 能輕松地標注視圖，在材料明細表中鍵入零件序號可高亮顯示感興趣的零部件。

利用三維設計，SolidWorks使創(chuàng)建維護說明文檔變得容易

    利用SolidWorks eDrawings軟件，用戶可將二維和三維工程圖分發(fā)給客戶或其他人，而他們無需安裝任何軟 件即可查看這些工程圖。利用eDrawings，機械設計人員可以將他們的工程圖安全地展示給客戶和供應商，而不會 泄露敏感的設計數(shù)據(jù)。接收者能夠查看工程圖并圍繞工程圖進行提問，這些工程圖包含快速了解所有機械維護說明 所需的足夠細節(jié)。
   
    SolidWorks  Animator能夠利用零件和裝配體模型輕松地創(chuàng)建動畫。該模塊能捕獲裝配體運動，以演示包裝機 械結構的運動部分如何運行。動畫演示拆開或折疊裝配體，以查看它如何裝配在一起。還可以將動畫布置在機械或 子系統(tǒng)周圍，或者將它沿轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)360度以查看每一角度。當您需要向客戶傳送維護文檔時，SolidWorks Animator 和eDrawings都能提供這一附加功能。
   
    總結

    SolidWorks  Office  Premium能夠大大地幫助用戶顯著改善包裝機械的設計體驗。能夠快捷方便地重用過去的設計、供應商生成的零部件以及標準驅(qū)動的零件，因而大量節(jié)省時間和金錢。SolidWorks 軟件的高級建模能力不 僅簡化了設計過程，而且可以在每一階段幫助用戶及其客戶直觀地顯示設計。此外，借助許多功能強大的集成分析 工具，用戶可以快速創(chuàng)建電子原型來驗證初始設計，這樣可以一次到位。利用SolidWorks  Office Premium，用戶 可以簡化從設計到制造的轉(zhuǎn)換，同時能為客戶提供前所未有的各種高級文檔。