电气三维设计离我们还有多远？

讨论

电气三维设计离我们还有多远？

前些日子读到曹工（曹大平）在2011年写的一遍文章《“电气三维技术大有可为”之我见》很有感慨，引用文中的一段话来开始吧。

我也认为在今后，电气、气动液压、三维机械设计，甚至ERP/PDM/PLM的整合到一起是一种趋势。正如Maiker所说，这种整合不是单纯的软件整合，而是设计流程的大融合，生产管理的一种变革。但我认为不是现在,至少还要等10年以上的时间，才会有普遍应用的趋势。而现在看起来更有点像是"概念车"。因为整合不是那么简单。

“声明：接下来讲的只包括对电气控制柜的设计和生产领域的讨论，不包括其它。”

我们先来聊聊在设计电气控制柜时对三维的需求，我们为什么要用三维去设计电气柜工程项目呢，很重要的一个原因就是用三维布局去做干涉检查，在初期设计时是很有必有的，特别是在紧凑空间下时的预装配，还有布置较粗电缆时对折弯半径以及铜排布局的考虑，除了这些用三维设计还有什么优势呢？这就是优化布线路径，确定布线长度，这是传统布线图所不能做到的，但就国内大部分厂家而言，很多布线过程还是以人工布线为主，即便前期计算的长度在准确，工人剪线时的误差，很可能将你的前期努力前功尽弃，最后会发现根本省不了几米线，那对于没有自动布线设备的厂家而言，三维电气设计的很多优势就无用武之地吗？

现在我们先假设工作效率和标准化是我们追求的目标，先来看看市面上常见到的三维设计软件，他们自己是如何来描述三维设计优势的。

Eplan Pro Panel

https://www.eplan.cn/cn/solutions/electrical-engineering/eplan-pro-panel/

SolidWorks Electrical 3D

http://www.solidworks.com.cn/sw/products/electrical-design/32622_CHS_HTML.htm

Inventor

https://www.autodesk.com.cn/products/inventor/features

elecworks

http://www.tracesoftware.cn/elecworks-for-ptc-creo/main-features-electrical-design-2d-3d/#toggle-id-7

UG NX

https://www.plm.automation.siemens.com/zh/products/nx/for-design/electromechanical/harness-design.shtml#lightview-close

CATIA

https://www.3ds.com/products-services/catia/products/catelectre/

*其中CATIA全部英文，特点翻译的较少，并不代表没有其它功能。

从这几款常用三维软件特点不能总结出：

线束设计

计算线缆长度

绘制技术文档

预装配与实时关联

这几个功能几乎都具备，对数控加工设备的数据导出以及母线铜排设计上各有差异，这对专业性较强的工业三维软件来讲，都不成问题，只是操作上的区别！那我们如何更有效利用这些功能呢？

线束设计：两端靠插接头相连的一组线，这在控制柜内所占比例很少，大部分是由各分立元件组成，如继电器、端子，PLC等，几乎都是以单根导线连接两端，并非用插头连接，因此这个优势不突出，也应用不上。

图：一张汽车内的线束系统三维布线图

计算线缆长度：大部分配线人员看配线图或原理图最多，因此要想利用上长度数据就需要将长度数据反映到图纸上，以便参考，否则谁也不愿意翻来翻去的看多张图纸。但是一旦确定布线路径，每台柜子的布线将标准化，总长度也将定量。

预装配与实时关联：主要为了验证元件干涉和安全距离，例如元件如何布置能充分利用空间、铜排如何更合理的布局，在三维中查看设计将更直观，而且数据的实时关联可以将元件变更迅速同步到2D或3D中，而安装孔的定位对加工也非常有用，一套电气控制柜什么孔最多？当然是线槽与导轨的孔最多了，其次便是柜门上的屏、表、按钮指示灯以及制冷设备的孔了，正确的数据标注将有利于生产加工。

其实还有一个潜在的功能：标准与非标机柜的设计与选型，这个功能在三维软件当中，靠其直观的呈现与便捷的操作可以快速为项目制定方案，以节约设计周期，当布局紧凑的空间时，若仍在二维下去布局装配，怕是得由专业的机械设计人员去验证了！

由此看来电气利用三维设计，在预装配与选型上能带来立杆见影的效果，其实电气三维设计已经悄无声息的进入你我身边，数字样机的装配与数据的实时同步，自动优化布线与线束设计等，这些都是三维能够带来的优点，无论怎样，机械与电气的整合将是未来的发展趋势，无论你是否接受这一天，迟早会到来的。

而今在未能实现全自动化布线的今天，如何利用这些计算出来的线缆数据去提高生产效率，将是一片汪洋的蓝海，我想也许这两年内，就会有人开发出半自动的产品来填补这块市场（也可能已经有了，我还不知道），例如利用线缆长度数据，任何人都可以拿起已剪好长度并穿好线码管压好线鼻的线，按投影或某种提示去接线，摆脱查看图纸的时间，降低识图的错误。

我一名小小的螺丝钉也将会用我力所能及的力量去帮助还未踏入三维领域的工程师们，早些赶上这趟快速列车，电气cad论坛也将持续为电气工程师提供收集整理优质资源与教程服务，在2018年5月份，我们将推出一个网站：3D大学，这将是国内首个专为电气三维设计而成立的网站，到时上述三维软件中电气模块功能的教程、资源将不断整理上传，如果你在5月份加入我们的会员，那么联盟网站3D大学的账户也将同时开通，欢迎大家关注！

我们专为

电气工程师服务

▼

电气CAD论坛

www.cad-bbs.com