Design Things Right With 3DCS

Design Things Right with 3DCS

在生產上，製造出的每個零件都不完全的相同，每種製程都有公差的問題。都跟設計值略有偏差。3DCS這套軟體可以顯示出這些變異，甚至可以在既有的組裝條件下模擬這些公差或是在單一零件本身的公差範圍內的變異。


處理單一零件時，公差的設定不是問題。但是，當涉及到較大型組件，例如：座椅總成，儀表板總成等等，這是重要的關注項目。

一般的分析軟體都有個比較困難的問題是模擬公差在非剛性的零件，例如那些由金屬板、橡膠和塑料所組成的組件公差變異。

SOVA（Stream of Variation Analysis）在3DCS的建模和模擬系統中。幾年前，DCS獲得來自美國國家標準與技術研究院（NIST）為SOVA制定的資金；SOVA是預測組裝剛性和柔性份材料變形影響的累積變異的數學系統。這種彈性體的非剛性零件及組件可以由FEA模組合併到3DCS蒙特卡羅模擬的組裝構建。

3DCS顯示出模型組裝變異的影響，可以用來確認是否為穩健的設計，並驗證及測試替代公差或設計的方案。由模型的所有公差，模擬成千上萬的裝配，當它們放在一起並顯示任何一組零件在裝配時，觀察這些零件之間的間隙和變異狀況，以及量測目標和主要貢獻度。透過刪去預測產品品質的試誤法和由不良品來驗證組裝問題的過程，來縮短產品開發的時間，特別是在下游組裝作業效果更為明顯。這使工程師可以將零件公差最大化，同時控制在三維裝配要求中。這使製成的重工、報廢和不良品的減少，以上都是增加製造成本的主要項目。使用者統計模擬生產“虛擬組件”。他們可以清楚地看到，在虛擬裝配下的變化。公差分析需要輸入諸如幾何結構（從實體模型）、組裝（定位策略和組裝順序）、公差（零件和組件）以及尺寸的要求進行分析。經過分析，輸出的項目包括標準偏差、不良率、Cp、Cpk和直方圖，顯示從模擬數據中每個測量的分佈（無論是否超出規格）、設計值、變異範圍的最小/最大變異、規格界限及全體樣本最小/最大的變異。工程師們可以點擊單一的測量看到這些測量中出現的實體模型。規格外的數據會顯示為紅色。3DCS可以識別模型中每個測量貢獻度高的關鍵因素，包括公差變異量和組裝過程所產生的變異。

3DCS還為工程師提供了檢視需求是否符合設計者需求的功能，透過完美的控制量測目標的大小，視覺化顯示量測目標的最大及最小值，進而制訂該產品適當的規格。

另外，3DCS進階分析及優化(AAO)模組，使用一個公式來表示整個裝配模型。該模組主要輸出一個電子表格，可以讓使用者評估怎樣的能力可能會影響在裝配其他測量。變化任何公差即時反饋產生何種變化效果。（耗時的替代方案是重新進行蒙地卡羅模擬）。AAO模組的優化讓使用者設定每個公差修改對應的成本，然後工程師可以決定在一個固定的預算內產生的組件的品質水準。也可以反向應用，給定一組品質目標之後，工程師可以用來確定該零組件公差修改大約會耗費多少成本。