电气与三维软件分析比较.doc

+电气与三维的整合的原因有以下几种情况:1.三维布局。原理图设计好以后,后面生产时是需要装柜的,元器件能否摆得下,前后之间(尤其是门上的元件与柜内元件)会否干涉,元件的布局是否合理(考虑散热与热流动),这些内容在原理图设计时是无法考虑的,因此准确讲应该是工艺设计的范畴。将原理图中的设备快速地布局到控制柜中,以直观的形式检查设计的合理性,这是当前最多的需求。2.布管布线。元器件摆放完毕后,一般都会有布线(电气系统)和布管(流体系统)的需求,一方面是空间的考虑,另一方面是生产的考虑,比如自动计算管线的长度,便于采购与加工。3.底板打孔。有些器件装在门板(比如按钮,指示灯,指示仪表),有些器件装在侧板或顶板(如风扇),有些装在安装板上.布局完成后,底板上需要多少孔,多大的孔,这些都需要考虑,也就是说最好能自动生成底板打孔图。4.与机床衔接。比如自动生成的线缆列表,能够直接提供给线缆机切线、剥线、压端子、打线号(可访问KOMAX,CadCable公司网站看视频或介绍);将打孔图直接提供给数控加工中心加工(可访问DMG,Steinghauer网站);将标签数据提供给标签打印机(可访问Phoenix网站)。这些自动化的设备可以大大提高加工的效率,减少材料浪费。这样的应用目前在德国有不少,在国内还不多.我知道的国内有3家公司购买了Komax设备,最快的机型号称36秒加工1根线(切剥压印四个环节)。5.数字化样机。现在有些国企在搞数字化样机,就是电气和机械的工程师一同完成一个项目设计,比如电气原理图上增加了相应设备,在机械软件的一个导航窗口中会有新增部件出现,将其拖放到机械软件中即可,反之亦然。对于初次设计比较复杂的设备,这种方法能够减少部件遗漏,尤其是一些附件被忽略. 很多软件公司也都注意到电气设计与3D设计整合的趋势。这些软件公司有的是传统的机械设计软件公司,有的是传统的电气设计软件公司,他们都在向对方的领域伸出触角,期望在未来的市场竞争中分得一杯羹。传统的机械设计软件,常见的有:美国PTC公司(Pro/Engineering Wildfire 5.0)美国Autodesk公司(Autodesk Inventor 2012)德国SIEMENS公司(UG NX 7.5)法国Dassault 公司(Solidworks 2012, CATIA)美国Autodesk公司(Inventor 2012)据一些机械的朋友介绍,CATIA(长于曲面设计),Pro/E(长于参数化设计)与UG(长于复杂建构)这个三个软件在三维设计领域占有主要市场。这些公司的强项,不仅仅是因为他们在三维设计与仿真上的强项,而且他们现在都有自己的企业管理软件,我认为这一点是传统电气软件难以望其项背的.正如前面Maiker所说"不是软件整合在一起，而是整个工业的设计流程整合在一起",而这些企业管理软件正是用来实现这一目的的.这些管理软件用于管理一个项目的图纸、部件、成本、仓存、使用情况,就相当于一个人的档案系统,记录设备从设计到报废的所有讯息.电气与机械设计仅仅是其中的一环而已。对于这些企业本身,我都不甚了解,只是略微了解一点点产品的皮毛信息.PTC: PLM软件(WindChill), 机械设计软件(Pro/E Wildfire, 布线需要两个模块Routed Systems Designer, Pro/ENGINEER Cabling), 电气设计软件(CAD DS5)Autodesk: PLM软件(Productstream),机械设计软件(Inventor, 布线需要"布线模块"),电气设计软件(AutoCAD Electrical).软件多面手,它的软件涉足的面太广了,据说3D电影阿发达就是用其软件设计完成的.它于2004年推出了第一个版本的电气软件AutoCAD Electrical 2004.现在最新版本为2012,简称ACE.它在德国收购了一个电气软件,改名叫AutoCAD ECSCAD.SIEMENS: PLM软件(TeamCenter), 机械设计软件(UG NX,布线需要"UG/WIRING"),电气设计软件(COMOS)Dassault : PLM软件(SmartTeam),机械设计软件(CATIA, Solidworks,布线需要模块 Solidworks Routing),电气软件为合作伙伴Trace Software公司的(ElecWorks)在这几个机械软件公司里,AutoCAD Elelctrical与ElecWorks在电气设计上功能更加突出,应用面也更广. 另外两个电气软件,我还没见过其庐山真面目!电气软件公司的规模则小得多,但它们也并不甘心失去自己的市场。除了继续提高电气设计的效率,也在往三维设计方向扩展。德国EPLAN 公司: 早期产品为EPLAN 5(不支持亚太语言)和EPLAN 21(支持亚太语言),在2006年统一为EPLAN Electric P8 .并在同一平台上提供EPLAN Fluid (流体设计), EPLAN PPE(工艺工程设计),三维软件当时是EPLAN Cabinet. 新推出的ProPanel是Cabinet的继承者(在上世纪90年代,名字叫LogoCAD,后改名为eCabinet,在2006年推出替代产品EPLAN Cabinet,为了统一平台,2010年推出ProPanel,EPLAN Cabinet将在今年9月寿终正寝). EPLAN 公司的强项在汽车或冶金自动化设备的电气设计这一块,一是设计效率高,二是标准化容易实现,三是于诸多自动化公司的紧密合作。日本ZUKEN公司: E系列软件在被收购前,是由一家名叫CIM-Team德国公司开发的,现在被日本Zuken公司收购(Zuken长于PCB设计软件)。E的软件主要有4个模块,E Schematic(原理图设计),E Cableing(布线), E Panel(三维柜体),EHydraulics & Pneumatics(流体设计).过去它的强项在汽车线束设计方面,它在设计理念上与EPLAN 非常接近,在电气、流体的设计上也非常方便。其缺点也和EPLAN 差不多,软件贵,入门容易精通难,推广不是很快,中文本地化,一样的糟糕)德国AucoTech公司:这个公司也是起步比较早的电气设计软件公司,产品有Ruplan, ELCAD(不支持亚太语言),Engineering Base(简称EB).早期其强项在于机车及其线束设计(据说大多数机车厂使用此软件).如今已经发展出了多个软件版本,包括流体设计等。它在设计理念上也与EPLAN 和E类似,或许都是来自于德国的缘故. 遇到过ELCAD的一些客户,他们都这个软件还是不错的,除了不支持中文.而现在主推的软件EB简单易学,但是它基于Microsoft Visio平台,依赖SQL Server数据库, 主要以VBA做二次开发,软件的运行效率还有待加强. 它没有自己的三维设计软件,但可以用API与三维软件集成,与此类似还有法国See Electrical(长于线束设计,据说法国空客使用此软件).澳大利亚Bentley公司:这个公司擅长于建筑设计、桥梁设计，P&ID设计等软件开发,有自己的3D设计软件OpenPlant, 电气软件是收购的美国的Promisee,主要客户是高低压配电行业.我了解的比较少!法国Trace Software公司: 电气软件Elecworks. 以前没怎么听说,我应该是2009年FAA展会上首次看到,现在很活跃,它主要是与Solidworks合作,推出了Elecworks for Solidworks版本. 在2002-2006年间国内很活跃的一家西班牙电气软件公司ACRI的Electrical Designer,现在已经隶属于该公司, ED 也有三维布局,不过是在AutoCAD中的三维布局, 建模有点困难!丹麦PcSchematics:我刚毕业时就知道这家公司的电气软件,中规中矩,主要用于电气原理图的设计,比较适合中小型项目.没有看到它与三维设计的相关案例. 知道了这些公司及主要产品,来看一下各自的优点,这个是从行业角度来看的,没有说缺点,实际上电气软件的优点就是机械软件的缺点,反之依然!传统的机械软件公司,它们的强项在于三维模型的建立方便、快捷,显示效果好(比如渲染,着色,显示细节等),操作相对简单.机械设计工程师比较熟悉这一类软件,在进行布线、布管操作时能够熟练操作.这些公司往往有较强的资本实力,公司规模较大,研发能力很强.传统的电气软件公司,它们的强项在于电气或流体原理图设计的高效,基于数据库的管理(部件在原理图和3D布局中的关联),连接的属性与逻辑的传递(电位值、线径、颜色、终端处理等),强调一种面向对象的管理方式.比如一个空开,在原理图上或在机械图中仅仅是表现形式不同而已,它们是同一个设备. 在机电一体的整合上,目前能够了解到的是Elecworks+Solidworks, EPLAN ProPanel, E Panel. 而Inventor+ACE按理说都出自同一个公司,整合起来应该更容易,但现在为止只看到文字的简要介绍,没有看到具体的实例.机电一体整合的一项内容是布管或布线,从我读过Pro/E, Inventor和Solidworks的布线手册以及看过网上的一些评论,感觉Solidworks的布线操作更加容易一些,这也是这款软件一直以来的特点,更加注重用户体验.它能够接受外部文件导入,无论是EPLAN,Elecworks或者其它软件,按照Solidworks要求的格式提供连接列表,然后在Solidworks中导入,通过一个向导,能够更快地完成布线操作.我看过一些Elecworks的三维布线设计的视频,从操作的简便性和显示效果上来看,要优于EPLAN ProPanel,但示例项目比较简单(没有母排-有并柜共用母排,元件的附件的处理,底板打孔图如何生成),不能确定在实际应用中效果如何.EPanel只看过一些效果图,不知如何设计的,猜想是类似于EPLAN ProPanel 的方式.EPLAN ProPanel现在处于一种过渡期,它的主要缺点是操作比较麻烦,步骤太多;显示效果不佳;似乎在内存占用上的控制不如专业的机械软件做得好.我尝试过做一个示例项目,对齐三个机柜是让我头疼不已(当然,也可能是我几何学得差的缘故,虽然以前都用Pro/E和Solidworks画过不少3D模型,纯属幸运),对齐了X、Y轴,结果Z轴又没有对齐,效率较低. 而且在其中创建三维模型也不及其它机械软件方便. 不过它的优点在于设计理念: 原理图设计拖放到控制柜中进行三维设计(如果没有三维模型,自动根据部件的长宽高尺寸生成立方体)根据原理图中的连接信息布线根据布局创建底板打孔图输出连接列表到Komax/CadCable等线缆加工机直接加工输出底板图到数控加工中心加工, 把原理图设计三维布局布线自动生产加工这几个不可或缺的环节连接起来,提高效率.在克服ProPanel创建三维模型的缺点方面, EPLAN采取了几种弥补方式,尽可能不让用户自己创建3D模型.从EPLAN Data Portal 数据库(今后的数据会逐渐增加3D宏) 下载部件从第三方选型软件导入,如Rittal RICAD, SIEMENS Cax光盘,Phoenix ClipProject,Pilz,Festo catlogue等;从CADNES, Traceparts,solidcomponents等网站下载免费三维模型允许用户导入其它三维软件的模型,如UG,Pro/E,Inventor的模型也都可以导入.用ProPanel绘制三维模型. 从技术上看,我不觉得EPLAN ProPanel 有多少优势,但EPLAN 在德国或者自动化行业的影响力不容小觑,我们常见到的很多自动化元件、设备、流水线、机床都是来自德国,而他们中的很多都使用EPLAN Electric P8 进行原理图设计,很难想象它会彻底抛弃EPLAN 改换到其它软件,毕竟EPLAN ProPanel 的缺点不够致命,有弥补的方式.在中国,一个相对较新的市场,品牌忠诚度还谈不上的时候,客户要选谁,那就要看产品以及商务能力了.近期来看,机电融合就是指电气原理加上三维布局布线了,这一点来讲我比较看好Elecworks+Solidworks,因为它示例效果很炫,操作简单,客户更容易就能上手,对客户很有吸引力,另一个它的价格也有优势.再加上它依托Dassault公司,以电气设计经验加上SolidWorks(面向中端)和CATIA(面向高端)的机械设计经验,再整合SmartTeam系统,有很强的竞争能力. 对于AutoCAD Electrical 加 Autodesk Inventor现在我还不是十分看好,虽然我最向往的公司之一就是Autodesk公司(参观过峨山路的那个研发中心大楼).一个原因是Autodesk公司在两个软件整合上似乎投入并不多,市场推广也鲜见;二是在Autodesk大家庭里,比起其它兄弟姐妹产品, ACE应该是个盈利不多的小产品.但这个公司完全有实力后来追上. 自动化行业的名人SIEMENS公司搞了一个SIMATIC Automation Designer解决方案,整合了原理图设计、编程软件(Step)、上位机(WinCC)、机械设计(UG NX)以及TeamCenter管理软件,它们自己生产硬件,开发软件,有硬件的三维模型,可以算是真真正正的机电一体化大融合,但现在还不够成熟,听说在推广时遇到了一些问题,但我还是比较看好的是这个.