現時点では、ほとんどの企業は電気回路を設計するための一般的なプロセスを使用しており、3つの段階で構成されています。
- スキームの開発。
- 三次元デザイン;
- 生産のためのハーネスの準備。
これらのプロセスは、原則として異なるプログラムで実行され、プロジェクトの同様の配布は重大な困難を引き起こします。 たとえば、電気回路を設計する場合、図研、IGE-XAOなどの専門プログラムが最もよく使用されます。 さらに、電気システムの3次元表現での作業に移行するために、CATIA V5タイプのプログラムが関与する場合があります。 そして、それはすべて、生産プロセス自体のために電気ケーブルを準備する段階で終わります。 この場合、タスクを解決するために多様なソフトウェアのセットが使用されます。
ご覧のとおり、これらのすべての手順には多くの時間と費用がかかり、実際に高品質の最終製品を保証するものではありません。 このような典型的なプロセスの主な問題は、設計のすべての段階間でデータを転送する完全な統合の欠如です。
次に、3段階すべてでの段階的な作業の例により、エンドツーエンド設計のプロセスを説明します。
電気設計
電気回路の設計は、最も重要な作業段階の1つです。 それに依存します：製品の品質、全体としての電気システム全体の設計のタイミングとコスト。 設計文書の主要な文書の1つは、電気機器の基本構成とそれらの間の関係を決定する回路図です。 回路図に基づいて、次の回路が作成されます：配線図、配線図、およびすべての技術文書。
3DExperienceプラットフォームのElectrical Systems Designモジュールでは、機器またはデバイス、機器コネクタ、ケーブルコネクタ、さまざまなタイプのワイヤなど、さまざまな電気コンポーネントのUGO（グラフィックシンボル）を作成または編集できます。 学際的な機器の場合、UGOの異なる表示を作成できます。
このプラットフォームでは、企業のさまざまなビジネスプロセス用の電気システムを設計するさまざまな方法を実装できます。 例として、ブロック図から配線図で終わる電気回路の作成について説明します。
この場合、電気システムを作成するプロセスは、次の手順で構成されます。
- 構造図の定義;
- コンセプトの定義;
- 回路図の定義。
構築ツリーの特定の構造を観察する必要があります。 階層ツリー構造は、論理参照を使用して作成されます。 最初の論理コンポーネントには機器またはデバイスが含まれ、2番目にはブロック図のコンポーネントが含まれ、3番目には回路図のコンポーネントが含まれ、4番目には配線図のコンポーネントが含まれます。
電気システムの設計の最初のステップは、機器とそれらの間の関係を含む構造図を決定することです。 このデータはすべて、「ブロック図」という名前の論理コンポーネントにあります。
構造図を表示するには、この論理コンポーネント内にもある図面が使用されます。
次のステップは、コンセプトを作成することです。 これを行うには、「概略図」という名前の論理コンポーネントがコンストラクションツリーに作成されます。
最初に、図に必要な機器またはデバイスが表示され、次に連絡先のあるデバイスコネクタがそれらに追加されます。 機器では、使用済みの機器コネクタの接点のみを表示できます。 その後、さまざまなタイプの機器またはデバイス間に非接触接続を作成します。 作成された接続は、電気信号に関する情報のみを伝達します。
次のステップは、配線図を作成することです。 これを行うために、「接続図」という名前の論理コンポーネントが構築ツリーに作成されます。 最初に、図には機器またはデバイスが表示され、次に機器コネクタが表示されます。 回路図の場合と同様に、使用されている機器コネクタの接点のみが接続図に表示されます。 次に、ケーブルコネクタを回路に挿入します。 計器コネクタと同様に、使用済みの接点のみをケーブルコネクタに表示することもできます。 次に、ケーブルと機器のコネクタ間の電気接続を作成します。 配線図を作成する最後のステップは、回路にワイヤを追加することです。
回路設計の品質を確保するために、特別な検証ツールがあります。 ツールの1つは、回路の整合性をチェックし、ワイヤを使用してデバイスまたは機器の相互接続をチェックします。
3DExperienceプラットフォームでは、構造図から配線図までの電気回路を作成し、回路を分析し、レポートを作成できることに注意することが重要です。
回路から3次元空間へのデータ転送
電気回路を開発した後、電気システムの3次元設計段階に進みます。 次の手順が含まれます。
- 3次元空間への機器またはデバイスの配置（3Dでの回路からのデータ転送）;
- ケーブルコネクタの配置（3Dの回路からのデータ転送）;
- ハーネスの留め具の配置（3Dでのみ動作）;
- バンドルの3次元ジオメトリの作成（3Dでのみ動作）;
- 配線ハーネス（3Dの回路からのデータ転送）。
Logical to Physical機能は、回路からデータを収集して3次元空間に送信するために使用されます。 この機能は電気回路を分析し、必要な情報を自動的に収集して、便利な形式で設計者に提供します。 ダイアログボックスでは、データは電気コンポーネントの種類（機器またはデバイス、コネクタ、ワイヤなど）ごとにグループ化されます。
最初の段階は、機器またはデバイスを3次元空間に配置することです。 これを行うには、Logical tp Physical関数を実行し、回路解析を開始して、3次元空間に転送する機器またはデバイスのみを選択します。 機器のみを転送するには、Logical to Physical Synchronization Managementダイアログボックスで電気システムの他のすべての要素を選択し、StatusカラムでRejected値を設定し、Synchronizeボタンをクリックする必要があります。
機器を3次元空間に追加したら、適切な場所に配置する必要があります。
次のステップは、ケーブルコネクタを3次元空間に追加することです。 Logical to Physical機能もこれに使用されます。 また、「変更なし」と表示された機器の反対側の「変更」列のダイアログボックス、および「新規」と表示された反対側のケーブルコネクタとワイヤの回路全体を分析します。
ダイアログボックスで、すべてのワイヤを選択し、「拒否」のステータスも示します。
同期後、すべてのケーブルコネクタが必要な機器またはデバイスに自動的に配置されます。 この動作は、UGOに同じ名前を表示し、電気部品の3次元表示を行い、回路から必要な情報を送信することにより実現されます。
バンドルの3次元ジオメトリの作成は、次の2つの方法で可能です。
- 最初の方法は、サポート要素を配置し、バンドルの3次元ジオメトリを作成することです。
- 2番目の方法は、バンドルの3次元形状を予備的に作成し、支持要素の最適な位置を決定し、電気束を間隔を空けた支持要素に通すことです。
- 3番目の方法は、最初の2つの方法の組み合わせです。
電気ハーネスを作成するには、最初の方法でケーブルコネクタまたはコネクタカバーを選択し、次に必要なすべての支持要素を選択し、最後の要素ではケーブルコネクタまたはそのカバーを選択する必要があります。 電気ハーネスを作成するとき、ハーネスで始まり、必要な支持要素を通り、ケーブルコネクタまたはそのケーシングで終わるブランチを作成できます。
2番目の方法で電気ハーネスを作成する場合、ケーブルコネクタまたはそのケーシングを選択する必要があります。次に、電気ハーネスが通過するポイントを大まかに示し、最後にケーブルコネクタを選択します。 次に、このハーネスのすべてのサポート要素を配置します。特別な機能により、これらのサポート要素を介してハーネスのジオメトリを自動的に渡すことができます。
機器をケーブルコネクタで接続する場合、ケーブルコネクタとサポート要素を使用してハーネスを作成すると、すべてのオブジェクト間に電気的および幾何学的な関係が作成されます。 宇宙での電気システムの要素の動きは、システム全体の幾何学的再構成につながります。
最後の段階は、回線から3Dへのワイヤ情報の転送です。 Logical to Physical機能もこの操作を実行するために使用されます。 回路を分析した後、ダイアログボックスに、機器またはデバイス、ケーブルコネクタが既に回路に配置されており、まだワイヤがないことが表示されます。 回路からのワイヤを同期するプロセスでは、次の情報が3Dで送信されます-ワイヤがケーブルコネクタのどの接点から出て、ケーブルコネクタのどの接点に到達したか、および各ワイヤの特性。
3Dでの同期後、ワイヤの場所と場所を示す直線が表示されます。
トレース機能を開始して、バンドルの3次元ジオメトリを示します。 バンドルの3次元形状を考慮してワイヤが配置され、バンドルの各セグメント内のワイヤの数に応じて電気バンドルの直径が更新されます。
ハーネスの3次元表現を開発する場合、利用可能なツールと機能の大規模なコレクションがあると結論付けます。 他の専門家による変更によって違反されない統合作業の実施のために、プロジェクトの作業部門を分割する便利なプロセス。
生産用の電気ハーネスの準備
電気回路の設計と3次元形状の作成に対処したら、次の作業段階に進みます。 生産の準備。
この設計段階では、電気ハーネスの3次元形状に基づいて、次の手順で構成されるフラットな表現が作成されます。
- テクノロジーアセンブリを作成する
- スイープパラメータの定義
- 電気ハーネスの三次元形状の抽出と複製
- 飛行機で電気ハーネスを広げる
- スイープ修正
- 設計文書の発行
電気ハーネスのスイープを作成する前に、技術的なアセンブリを作成し、スイープのパラメーターを決定する必要があります。 パラメータは、平面、サポート要素を転送する機能、およびスキャン平面での方向として指定されます。
次に、メインアセンブリから技術アセンブリまで、電気ハーネスの3次元ジオメトリを抽出して複製する必要があります。 この操作を実行すると、バンドルに関連付けられているすべての要素（ケーブルコネクタ、プレハブケーブルコネクタ、コネクタカバー、バンドルの保護要素）が決定され、プロセスアセンブリに転送されます。
抽出と複製のプロセスでは、分析が自動的に開始され、電気ハーネスのすべての要素の複製に関する問題についてエンジニアに通知します。 円が完全に緑色になっている場合、ジオメトリの複製に関する問題は見つかりませんでした。
ツールを使用して、特定の領域に完全に収まるように電気ハーネスのスキャンを変更します。 スイープを変更する場合、次のオプションを使用できます。
- 分岐点に対するセグメントの回転。
- 特定の点で特定の曲げ半径でバンドルのセグメントを曲げます。
- バンドルのセグメントの別のセグメントに対する平行および垂直配置。
次に、設計ドキュメントのリリースに進みます。 電気ハーネスのスキャンに基づいて、図面が作成されます。 作成は完全に自動化されています。 図面内の注釈の配置、接続テーブルの作成は自動的に行われます。
機器が空間内で移動された場合、それに応じて、バンドルのセグメントの長さが増減する可能性があり、これらのすべての変更はスキャンと描画にも行われます。
したがって、プラットフォームは、製品を作成するために必要なすべてのファイルと作業文書を準備していることに注意できます。 このプラットフォームは、図面や図表を準備するための完全な自動プロセスを提供し、エラーをチェックし、回路の操作性の制御分析を行います。 ある段階から別の段階への移行のスムーズなプロセスに起因するわずかな不正確さおよびエラーを排除します。
ダッソー・システムズの3DEXPERIENCEプラットフォームでは、情報のデジタル連続性による回路の作成から生産の準備まで、電気システムの設計のエンドツーエンドのプロセスが実装されています。 作業コース全体をリアルタイムで表示できます。 参加者は、別の専門家の作業を妨げることなく、編集や変更を行うことができます。 また、プラットフォームの主な特徴的な機能である統合に注意してください。
このプロセスにより、プロジェクトの開始から完了までシームレスモードで作業でき、ステージ間のデータは自動的に同期されます。
ダッソー・システムズテクニカルスペシャリスト、セミヨンリャクによる投稿。 semen.lyakh@3ds.com