基于Creo的機電一體化設計方案
一、 前言
自1971年首次提出機電一體化這一概念以來，機電一體化經歷了四十多年的發展，其意義和實現方式跟隨著科技的發展不斷更新，不斷豐富。特別是隨著“工業4.0”概念的提出及實踐，設備制造行業對電氣和機械設計軟件的融合也提出了適應新時代發展特性的革命性要求。
二、 機電一體化設計的難點
目前，在國內市場中能夠完成電氣設計的產品有很多，也不乏一些源自國內基于AutoCAD二次開發的智能設計插件。這些工具可以高效而智能的完成電氣繪圖。在機械設計領域，設計軟件也是琳瑯滿目，所具備的能力也是參差不齊。但是，能夠真正實現機電一體化設計的少之又少。
所謂機電一體化設計，就是將電氣設計所產生的電氣數據（例如斷路器設備參數及數量等信息）與機械設計軟件無縫對接，使得設備數據在電氣設計和機械設計兩種不同的環境中自由流通。要實現這個目標，需要有幾個必要條件：
1. 數據庫支持。
數據庫是存儲數據所必要的介質，因為軟件需要通過數據庫存儲大量的設備、符號、電線等數據。例如，對于設備來說，需要存儲設備在圖紙中所使用的符號名稱，以及設備本身的長寬高等參數數據。只有有了數據庫，才有可能將數據傳遞給3D產品開始下一步的智能設計。
然而，就這項要求，國內很多基于AutoCAD二次開發的產品都將不能勝任。
2. 3D軟件的開發接口
目前，越來越多的3D軟件具備了開放的API接口。例如PTC，SolidWorks，Pro-E等等。這樣開放的接口為機電一體化的進一步開發提供了良好的途徑。但是，電氣設計軟件的開發需要通過這樣的API接口進入3D軟件，并形成數據互動，這項技術不僅僅是需要通過API來調用數據，更重要的是要向3D軟件中寫數據，這就要求兩款產品的研發人員具備更多的溝通和合作開發的途徑。
3. 數據傳輸途徑
目前，大部分機械軟件與電氣軟件實現數據對接，都是通過XML作為中間媒介，在XML中輸入2D數據和與其相關聯的3D數據。通過這樣的方式，即便是成功了完成數據對接，在設計修改時也會造成相當大的修改工作量（需要同時修改2D，3D和XML文件）。
由于這些阻礙，很少企業能夠真正使用電氣軟件和機械軟件完成對接，不能在企業內部建立制造數據在電氣和機械這兩個不同的設計部門自由流通。
三、 電氣軟件elecworks的集成能力
法國 Trace Software International 公司開發的電氣設計軟件 elecworks 是目前市面上唯一能夠提供機電一體化設計方式的智能產品。早在2009年起，Trace Software International 公司就宣布了旗下產品elecworks為SolidWorks產品數據提供無縫集成的能力。而elecworks在本身的電氣設計領域，也體現了卓越的性能。
1. 使用Top-Down的方式完成電氣設計
傳統的設計工具將目標鎖定在縮短繪圖時間上，將一些繁雜的工作交給電腦處理。但是真正要提高設計效率、縮短設計周期，僅僅提速畫圖是遠遠不夠的。電氣設計需要對設計內容做宏觀規劃，定義系統框架。完成宏觀設計后，使用微觀的原理圖設計，詳細的定義出設備的連接信息。
elecworks將設計的方式與機械設計的方式相對應，采用Top-Down的設計模式，優先通過布線方框圖對整個系統做框架劃分，區分出設備的位置關系（空間）和系統關系（功能）。由此，每個設備都賦予了特定的兩個屬性。根據IEC 61346標準定義，使用 + 表示位置關系，使用 = 表示功能關系。
這樣的設計方式是與3D設計軟件的設計模式相同的——這奠定了機電一體化設計的工作模式基礎。
本文標簽：基于Creo的機電一體化設計方案
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