如何使設計驗證過程實現自動化

　　本文是探討與設計驗證相關的各種問題以及公司如何有效管理該過程，使其實現自動化，以避免成為推遲產品上市時間或對產品質量造成負面影響的瓶頸。

　　隨著CAD 建模技術變得越來越先進，基於參數化特征的建模以及同步建模技術等突破性技術的應用變得更加廣泛，高級管理層開始認識到能夠以比以前快很多的速度進行產品建模和設計變更。不過，仍然需要檢查和審查這些高效創建的設計，確保滿足公司、團隊、客戶以及行業制定的圖紙與模型設計標准。本文就是探討與設計驗證相關的各種問題以及公司如何有效管理該過程，使其實現自動化，以避免成為推遲產品上市時間或對產品質量造成負面影響的瓶頸。

　　驗證問題

　　與圖紙和CAD 模型驗證相關的問題可分為三個方面--生產力、質量(產品與CAD 模型)以及過程管理。

　　首先，設計人員可以花大量時間連續檢查模型是否有問題或錯誤，並且在進行設計變更之後再進行審查。隨著設計生產力不斷提高，檢查過程可能成為產品開發過程的一個瓶頸。

　　其次，CAD 用戶必須滿足越來越多的設計標准和目標。如果由於人為錯誤或由於設計人員不知道一個特定的行業標准而沒有發現錯誤，則這些錯誤可能從CAD 模型擴散到分析和/ 或制造模型中，從而對產品質量造成負面影響，最終影響產品交付。

　　最後，不管您的企業是一家大型的OEM 廠商，還是一個擁有幾個客戶的中小型供應商，您都會面臨大量種類繁多的CAD 圖紙與模型標准以及設計標准。企業需要有效管理這些標准，以便不會出現問題，並且保持高效的產品設計。

　　由於面臨這些挑戰，需要開始清楚地認識到，我們不僅必須使驗證過程實現自動化以提高效率，而且還必須自動啟動檢查功能，確保在驗證最有效的時候進行驗證，比如當出現建模錯誤或違反設計規格時，立即提供反饋。另外，還有必要自動跟蹤設計需求，並且把需求管理過程與設計過程集成在一起。

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　　本文是探討與設計驗證相關的各種問題以及公司如何有效管理該過程，使其實現自動化，以避免成為推遲產品上市時間或對產品質量造成負面影響的瓶頸。

　　提高驗證生產力與質量

　　在考慮如何提高設計檢查與驗證生產力時，需要注意兩個方面的問題：標准驗證與設計驗證。

　　標准驗證是指檢查設計的所有方面(零件、圖紙、裝配)，確保設計符合公司的建模標准(使用層、顏色等)、繪圖標准(公差標注、字體大小等等)以及學科最佳實踐(例如管路上的最小彎曲半徑或者钣金部件上的拐角部位折彎槽)(圖一所示為NX 軟件的標准驗證界面)。在涉及到設計上下文中進行的這些檢查不是某個零件設計專有的特定檢查項目。

　　驗證的第二個主要類別是檢查個別設計目標或關鍵檢測項目。這些檢查更多是針對具體設計的檢查項目，重點是確保一項特定設計的實施滿足重要的功能標准，而不是一般的公司標准或行業標准，如圖二所示NX 軟件的驗證。這些要求會影響到設計的形狀、配合或功能，可能包括零件的特定規格，比如尺寸公差、重量限值或零件間的最小間隙。產品規格文件通常規定了這種類型的要求。設計系統應該能夠用各個地方定義的需求(包括需求管理工具、XML 文件甚至EXCEL電子數據表)來進行自動驗證。

　　不管進行哪種類型的驗證，最好自動完成，在檢查過程中不要用戶直接進行任何互動。全自動化是確保實現一致執行驗證的重要一步，確保質量檢測標准實際有用。發現問題時，用戶應該立即得到反饋，然後進行全面控制，以互動方式進行進一步驗證，解決問題。

　　這種能夠立即提供反饋的自動檢查會對公司的現有工作模式帶來重大改變。除了可能大幅減少設計檢查時間外，還會縮短設計中問題存在的時間，從而把問題流向下游的可能性降到最低，避免引發一系列其它問題。這樣可以避免代價高昂的返工，大幅提高生產力和質量。另外，在違反一項公司設計標准或行業實踐時，如果設計人員能夠立即得到通知，則他們不僅能夠糾正錯誤，而且還能從該過程中學到東西。這有助於培訓設計人員，提高效率，提高信心，使其相信達到了所有模型和設計要求。

　　用PLM 與CAD 技術來管理驗證

　　當然，僅僅跟蹤設計需求、CAD 實踐以及行業標准的數量可能就是一項巨大的挑戰--更不用說很多需求會隨著時間的變化而變化。因此，一定要用能夠與設計系統連接或集成的數字格式來捕捉和保持這些信息。

　　比如，NX Check-Mate 是Siemens PLM Software的NX CAD 應用軟件的一部分，允許進行基於標准的檢查，確保文件結構保持一致，並且符合各種公司與行業標准。

　　利用Siemens PLM Software 的TeamcenterRequirements 應用軟件提供的一種方法，可以輕易地存儲和修改所有需求，將其直接連接到NXCAD 應用軟件中，然後就可以根據這些需求高效、連續地驗證設計。同樣，NX 也能夠驗證存儲在CAD 設計以外的EXCEL 電子數據表或XML 文件裡面的需求。我們把這個功能稱為"需求驅動的設計驗證(RDDV)"。

　　可以互動地運行這些驗證工具或將其設置為自動運行，以便公司根據自己的過程定制驗證解決方案。

　　為了從提高驗證水平中得到最大價值，一定要用有用的方法把驗證結果與零件存放在一起。在零件發布工作流的上下文中，驗證結果可以是一種重要的工具，有助於確保只發布通過驗證的零件，而沒有通過驗證的零件則不發布。應該以圖形方式用易於理解並且可以在整個公司使用的格式來報告這些結果。利用"質量示意板"工具，可以生成報告並監控模型質量--這是改進總體設計質量這個持續過程的一部分。

　　總結

　　通過管理設計驗證過程，工程師可以使用最新的先進設計技術，增強信心，並且以更快速度一致地提供質量更高的設計