半导体设备
Micius 摸清三款软件,写出建模、算成本、出图的工作台
聊聊你的建模流程
- 3 款软件
- 一次运行:Micius 先在三维 CAD、渲染软件和电子表格里各做一项典型操作
- 174 件
- 一次运行:机械键盘从空白项目逐件建起;另建了一台 9 件的桌面机械臂
- 1 处改动
- 上臂加宽 10 mm,几何、质量(0.9202 → 1.0066 kg)、成本和效果图一起更新
一件产品要建模型、算重量和成本、出效果图,通常分散在三款软件里:CAD 建实体,电子表格算质量和成本,渲染软件布光出图。改一个尺寸,三处都要跟着改。Micius 先在三款软件里各做一件事摸清做法,再写出一个工作台,把它们放进同一个项目。
挑战
一个尺寸,要在三款软件里各改一遍
拿一台桌面机械臂来说,每个零件都要定尺寸、选材料。做完之后要回答三件事:它长什么样,有多重、材料要花多少钱,摆出来是什么效果。
这三件事落在三款软件里。三维 CAD 建实体、倒圆角;电子表格逐件列体积、密度和单价,算出质量和成本;渲染软件给零件上材质、布灯光,出效果图。
难处在改动。上臂加宽 10 mm,CAD 里改完,体积就变了;表格里的质量和成本要重算;渲染软件里的模型要重新导入、重新出图。三处数据靠人搬,漏掉一处,报出去的重量和成本就和模型对不上。
一个人一天能做多少,多半取决于对这几款软件有多熟。
方案
先在三款软件里各做一件事,再写出一个工作台
Micius 先自己去用这三款软件。它像工程师一样打开软件、找到菜单、填进参数,在每款软件里做一件典型的事。
在三维 CAD 里,它选中一个实体的边,把圆角半径从 1.0 mm 改成 1.5 mm。在渲染软件里,它把场景里三盏面光的功率分别调到 10 W、5 W 和 15 W。电子表格里逐行列着每个零件的材料、体积、密度和单价,它把上臂的材料单价从每千克 32 元改成 14 元,成本那一列跟着变。
这么做是为了摸清每款软件怎么干活:圆角是加在实体棱边上的特征,灯光有类型、颜色、功率和形状,质量是体积乘密度,成本是质量乘单价。摸清这些,才知道工作台里该放什么。
然后它写了一个工作台。工作台里,长度用毫米,质量用千克,成本用元。左边是项目树,每个零件都在上面;选中一件,可以改长宽高和半径,开孔、阵列、给边倒圆角。材料从表里选:阳极氧化铝、拉丝钢、工程塑料。每个零件指定上一级零件和位置、角度,一级一级装到一起。中间是三维视图,能切换透视和正视,也能拖动滑块把装配体分解开看。底栏实时显示零件数、总质量和材料成本;点开物料明细,每一件的数量、材料、体积、密度、质量和成本逐行列着。效果图在同一个项目里生成,不用再导出到别的软件。
建模
从空白项目逐件建起两件产品
Micius 从一个空白项目开始,一件一件地建。第一件是桌面机械臂,共 9 个零件,用到三种材料。每加一件,就把它挂到上一级零件上,比如前臂挂在上臂上。底栏的质量和成本,随着每一件加进来实时更新。
第二件是一把机械键盘,底板、侧壁、定位格栅,再加一排排键帽,共 174 件。同规格的零件按数量和间距阵列,一次排出一整排。
建完之后,物料明细按当前几何把每一件逐行列出来。机械臂 9 件合计 0.9202 kg、17.33 元;键盘 174 件合计 0.8482 kg、18.96 元。成本只算材料,单价是项目里设定的示例值,不是报价。
结果
改一个尺寸,后面的数自己跟上
在机械臂上,把上臂宽度从 22 mm 改到 32 mm。总质量从 0.9202 kg 变成 1.0066 kg,材料成本从 17.33 元变成 19.92 元,效果图也按新尺寸重新渲染。键盘上,把第 5 排键帽的高度从 8 mm 改到 14 mm,质量从 0.8482 kg 变成 0.8801 kg,成本从 18.96 元变成 19.73 元。
流程示意同一个改动,以前在三款软件之间搬三次,这里一处更新。
这些数可以手算核对。上臂深 20 mm、高 160 mm,加宽 10 mm,体积多出 32,000 mm³;按阳极氧化铝 2.7 g/cm³ 的密度算,正好是 0.0864 kg,和总质量的增量一致。物料明细里,每一件的体积、密度和单价都列着,工程师可以逐项翻看。
结果也有边界。两件产品都由长方体、圆柱、孔、阵列和圆角搭成,没有复杂曲面;质量按名义体积乘密度算,成本只含材料,单价是示例值。效果图是预览,不是工程图纸。这个工作台是为这两件产品写的,不能代替团队在用的专业软件。团队在用的软件如果已经装在电脑上,也可以把任务说清楚,交给 Micius 在几款软件之间切换着完成。
操作软件和写代码由 Micius 做;改哪个尺寸、选什么材料、单价定多少、结果用不用,由工程师决定。
这套做法也适用于
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设备结构的三维建模
按结构说明逐件建模、挂好装配关系,同时给出每一件的质量和材料成本。
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选材比较
同一个结构换几种材料,按团队自己的单价表分别算出质量和成本,摆在一起比较。
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仿真软件的操作
在 CAE 等仿真软件里按工程师给的条件设置、运行、导出结果,写明哪些步骤做了、哪些没做。
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把重复搬运写成小工具
同一批数据总要在几款软件之间搬来搬去,可以先摸清每款软件的做法,再写个小工具把这几步合在一起。
