包裝智能設計APP
一、企業(yè)簡介
南京維拓科技股份有限公司專注于制造業(yè)十年，在國防軍工、航天航空、電子高科技、工業(yè)產(chǎn)品、交通運輸?shù)刃袠I(yè)里擁有上千家的用戶，目前已在國內多個不同行業(yè)的標桿企業(yè)中部署落地，并取得了良好的使用效果。
維拓科技擁有自主核心且全球領先的工業(yè)云、智能設計、智能制造和物聯(lián)網(wǎng)技術，專注于為制造企業(yè)、雙創(chuàng)園區(qū)、政府公共服務平臺提供業(yè)界一流的基于互聯(lián)網(wǎng)+的智能設計、智能制造和智能服務解決方案，為進入工業(yè)4.0時期的企業(yè)提供完整的數(shù)字化工廠服務，構建互聯(lián)網(wǎng)+時代的虛擬創(chuàng)新企業(yè)，實現(xiàn)先進制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)+的深度融合。
維拓科技著力于實現(xiàn)在產(chǎn)品全生命周期內的工業(yè)APP研究和應用，實現(xiàn)工業(yè)APP與工業(yè)應用的深度融合，將設計、制造和運維服務形成閉環(huán)，形成真正的互聯(lián)網(wǎng)+應用。
二、工業(yè)APP簡介
（一）、問題定位
包裝智能設計APP為小家電、通訊設備、物流、復雜裝、汽車零件部等行業(yè)提供標準化、自動化、通用化和智能化的包裝智能設計，著力解決如下問題：
1、 包裝設計沒有統(tǒng)一APP工具，工程師使用三維設計軟件的效率不高，常用的、重復性的操作與設置太多，一些基本的資源沒有得到廣泛的應用，導致包裝設計周期長；
2、包裝3D數(shù)據(jù)資源的積累嚴重不足，沒有完善工具快速、準確地查詢3D物料庫、可重復使用的3D物料資源庫等，導致設計員工作量大，并且阻礙了成熟物料的推廣和使用；
3、包裝設計專家具有非常豐富的實際經(jīng)驗，但這些經(jīng)驗并未得到很好的傳承，導致設計質量無法穩(wěn)步提升；
4、隨著消費者對包裝的要求越來越高，以及包裝原材料的成本價格的不斷上漲，傳統(tǒng)設計模式已經(jīng)無法滿足對包裝設計質量和成本控制進行精確把控的需求。
（二）、創(chuàng)新點
包裝智能設計APP有如下創(chuàng)新點：
1、使傳統(tǒng)包裝設計CAD交互式設計轉變?yōu)樽詣踊拖驅街悄茉O計；
2、設計結果確保設計的正確性和制造的可行性；
3、專家知識和經(jīng)驗以結構化方式轉變?yōu)槠髽I(yè)知識和經(jīng)驗，知識得到有效傳承；
4、實現(xiàn)三維相似模型智能檢索；
5、實現(xiàn)包裝設計規(guī)范檢查；
6、實現(xiàn)產(chǎn)品包裝方案模板可配置；
7、實現(xiàn)泡沫智能裁剪；
8、實現(xiàn)包裝資料目錄智慧管理。
（三）、功能介紹
包裝智能設計APP包含選型、設計、檢查、分析、管理等，對應包裝產(chǎn)品設計的全流程，具體如下：
1、方案選型: 根據(jù)輸入信息調取數(shù)據(jù)庫中的已有方案，并可以對比方案。
圖1 方案選型界面
創(chuàng)建之后的模型如下圖所示：
圖2 創(chuàng)建模型
2、物料選型：根據(jù)輸入?yún)?shù)分別設計產(chǎn)品零部件模型。
圖3 物料選型界面
3、干涉檢查：檢查模型中是否存在干涉情況。
圖4 干涉檢查界面
4、成本核算：計算產(chǎn)品材料成本。
圖5 成本核算界面
5、工程圖生成：自動生成產(chǎn)品零部件工程圖。
圖6 生成工程圖界面
6、清單統(tǒng)計：自動統(tǒng)計產(chǎn)品BOM清單。
7、報告生成：自動生成產(chǎn)品設計報告。
8、方案歸檔：自動提交模型歸檔到PDM系統(tǒng)。
（四）、功能和技術指標優(yōu)勢
包裝智能設計APP具有如下優(yōu)勢：
1、設計效率提升80%以上：相對復雜的包裝設置工作，通常需要1周時間，現(xiàn)在僅需要1天左右即可完成。簡單的包裝設置工作，通常需要1天時間，現(xiàn)在僅需要5分鐘左右即可完成。
2、設計質量不斷提高：設計導航指引，新員工能夠根據(jù)軟件指引快速上手；設計規(guī)則和專家經(jīng)驗融入設計平臺，正確的做法和經(jīng)驗可以借鑒； 通過模板和UDF等規(guī)范三維模型及特征的創(chuàng)建，實現(xiàn)標準化建模，同時將新標準快速在軟件體現(xiàn)，對新標準快速響應；避免簡單問題重復犯，軟件可以一鍵實現(xiàn)；數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一，結構尺寸系列化，設計的同時檢查數(shù)據(jù)的合理性；智能查檢包材設計錯誤，并提示用戶修改位置及修改建議；設計包材后，后臺包材數(shù)據(jù)庫也自動刷新，避免了重復創(chuàng)建包材部件。
3、成本大幅度降低：設計人員工作時間大幅度減少，工作效率提升所帶來的的成本降低；由于實現(xiàn)泡沫智能裁剪，大幅度減少多余腔體的泡沫材料，實現(xiàn)對原材料成本、加工成本的降低。
三、技術方案說明
（一）、工業(yè)APP架構
包裝智能設計APP主要包含選型、設計、檢查、分析、管理五大模塊，對應了產(chǎn)品設計的全流程，可以服務于整個產(chǎn)品的研發(fā)過程，系統(tǒng)架構如下圖所示：
圖7 包裝智能設計工業(yè)APP系統(tǒng)架構圖
（二）、工業(yè)APP關鍵技術
包裝智能設計APP采用如下關鍵技術：
1、智能三維相似模型檢索技術:根據(jù)輸入的產(chǎn)品模型結構自動搜索模型庫中相似的模型，列表顯示后用戶確認最終需要的模型。
2、模型結構分析，根據(jù)已有模型的結構特征，篩選、推薦采用的產(chǎn)品結構類型，并可依據(jù)已有模型的結構聯(lián)想設計出與之匹配的模型結構。
圖8 剪裁流程
3、設計規(guī)范檢查技術，根據(jù)規(guī)則自動檢查模型的結構設計是否符合要求。
4、產(chǎn)品方案模板可配置技術。
圖9 配置模板
5、產(chǎn)品資料目錄智慧管理技術。
圖10 產(chǎn)品資料目錄智慧管理
四、應用情況描述
（一）、應用場景描述
工程師需設計某新款家電產(chǎn)品的成套包裝應用場景描述如下：
第一步：工程師需要輸入包裝設計關聯(lián)信息（如部門、產(chǎn)品類型、區(qū)域、運輸條件、安裝方式和裝箱方法等信息等），APP會根據(jù)上述輸入信息自動選取對應的產(chǎn)品包裝方案。
第二步：APP根據(jù)產(chǎn)品包裝方案自動進行詳細物料設計，工程師可以對物料尺寸進行修改，通過相似性識別技術，對物料中能夠借用已有物料的自動進行替換，無法借用的，工程師通過APP進行編碼申請，自動創(chuàng)建新的物料進行使用。
第三步：工程師通過APP對當前成套包材進行干涉和設計規(guī)范檢查，對不符合規(guī)范的地方進行修改。
第四步：工程師通過APP對當前包材進行成本核算，確保成本符號預算要求。
第五步：工程師通過APP自動生成工程圖，供物料生產(chǎn)使用。
第六步：工程師通過APP進行物料清單輸出，輸出所有使用的物料類型和數(shù)量。
第七步：工程師通過APP進行裝柜模擬計算，確認如何裝貨以及采用何種運輸方式，方便對運輸成本進行控制。
第八步：工程師通過APP生成該產(chǎn)品的包裝設計報告。
最后一步：歸檔上述設計模型和文檔。
（二）商業(yè)化情況
包裝智能設計APP已應用在高科電子領域的某國內大型通訊設備制造商（年度3000億規(guī)模）、天馬公司和復雜裝備領域的亞威股份、星馬汽車。在家電、通訊設備、物流、復雜裝備、汽車零件部、航空、航天、軌道交通等行業(yè)，具有20億以上市場規(guī)模。
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