CN116227055A - 一种冷水机组智能设计方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冷水机组智能设计方法及系统。其中，该方法包括：根据冷水机组设计需求信息确定模型参数，利用模型参数驱动模型，生成主设备和底座框架；按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，并按照最优路径生成管路；根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配；在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计；自动输出图文设计信息。本发明通过管路自动寻址设计，无需人为绘制组装，提高设计效率；通过几何查重，避免创建很多相同物料，减少重复建模，提高设计效率；自动输出图文设计信息，无需设计人员繁琐整理，避免出错，提高设计准确性，实现了高效准确地完成非标工程订单产品的图文设计。

Description

一种冷水机组智能设计方法及系统

技术领域

本发明涉及机组设计技术领域，具体而言，涉及一种冷水机组智能设计方法及系统。

背景技术

商用空调机组产品的主力机型包括：模块机、风冷螺杆、水冷螺杆、直膨机组、一体化冷站等，订单开发遇到客户配置和选型多样化。每个产品订单的技术要求都不一样，无法标准化设计，以风冷螺杆为例，订单机型数量90款，其中有78款都是结构各异、功能需求不同的产品，设计开发任务非常繁重，单个订单设计周期往往达到30天以上。

零件图数量多，图文工作繁琐、易错，订单要求小变化均会引起底座部件和管路更改，存在底座、管路、钣金设计复杂，编码申请时间长等问题。订单底座平均有40张左右的图纸，即使底座变化几根横梁，零件图均需要重新出图。管路的通用度不高，新设计导致整体设计过程效率低，管路图纸平均数量超过60张。同时，容易衍生诸多设计图纸出错以及细节质量问题。

针对现有技术中非标工程订单产品的设计效率低且易出错的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种冷水机组智能设计方法及系统，以至少解决现有技术中非标工程订单产品的设计效率低且易出错的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种冷水机组智能设计方法，包括：

根据冷水机组设计需求信息确定模型参数，利用所述模型参数驱动模型，生成主设备和底座框架；

按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，并按照所述最优路径生成管路；

根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配；

在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计；

自动输出所述冷水机组的图文设计信息。

可选的，按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，包括：

确定需要连接管路的两个主设备上的安装面；

根据所述安装面的管口朝向及管口相对位置，按照所述预设规则确定所述最优路径；

其中，所述预设规则包括以下至少之一：路径相对最短、路径不干涉、满足加工工艺要求、经典管路形式。

可选的，按照所述最优路径生成管路，包括：

按照所述最优路径的基准点，以草绘线的形式生成初始管路；

根据用户操作对所述初始管路进行路径调整，以完成管路设计；

其中，路径调整方式包括以下至少之一：

对坐标点进行增加、删除、和/或移动；

改变两坐标点之间的相对尺寸；

选择参考轴和/或参考面。

可选的，根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配，包括：

根据用户所选位置自动提取所需零部件的几何参数；

根据所述几何参数对所述所需零部件进行物料自动查重匹配；

调取符合要求的零部件模型安装在装配体中。

可选的，在按照所述最优路径生成管路之后，还包括：

接收用户输入的零部件型号和几何参数；

将所述几何参数赋值给所述零部件型号对应的参数化模型，以自动生成新模型；

将所述新模型安装在装配体中。

可选的，在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计，包括：

接收梁规格设计操作，其中，所述梁规格设计操作包括：输入单边加长度的方式和/或输入对边的方式；

根据所述梁规格设计操作生成梁，并对生成的梁进行调整和旋转，以满足设计需求；

之后对梁进行孔处理操作，所述孔处理操作包括以下至少之一：一键开孔、批量删孔、选择开孔和选择删孔；

检查通过后，完成底座设计。

可选的，自动输出所述冷水机组的图文设计信息，包括：

根据参数值剔除本项目模型中的重复物料；

整理物料名称和图号后，进行物料编码申请；

编码申请完成后，将编码写入模型，输出BOM(Bill of Material，物料清单)，同时将本项目所新增的物料上传至数据库中；

对模型进行自动标注后输出工程图；

遍历当前模型，确定易损件和售后配件，并导出清单；

进行零部件分解，以生成并输出爆炸图。

可选的，还包括：

在设计过程中，若检测到主设备的位置出现变化，对所述主设备相连的管路进行随动调整。

本发明实施例还提供了一种冷水机组智能设计系统，包括：

结构设计模块，用于根据冷水机组设计需求信息确定模型参数，利用所述模型参数驱动模型，生成主设备和底座框架；

管路设计模块，用于按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，并按照所述最优路径生成管路；

几何查重模块，用于根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配；

底座设计模块，用于在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计；

图文输出模块，用于自动输出所述冷水机组的图文设计信息。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例所述方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例所述方法的步骤。

应用本发明的技术方案，通过管路自动寻址设计，无需人为一段段绘制和组装管路，提高了设计效率，也减少了出错的概率；通过几何查重，避免了创建很多相同物料，节省了编码资源，同时减少重复建模，节约设计时间，提高设计效率；自动输出图文设计信息，无需设计人员进行繁琐的整理，避免出错，提高设计准确性，实现了高效准确地完成非标工程订单产品的图文设计，解决了非标工程订单产品的设计效率低且易出错的问题。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的冷水机组智能设计方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的管路路径示意图；

图3是本发明实施例二提供的支架的参数化设计界面示意图；

图4是本发明实施例二提供的几何查重示意图；

图5是本发明实施例二提供的系统整体运行示意图；

图6是本发明实施例二提供的布局设计过程示意图；

图7是本发明实施例二提供的钢管设计过程示意图；

图8是本发明实施例二提供的钣金参数化设计过程示意图；

图9是本发明实施例二提供的底座设计过程示意图；

图10是本发明实施例二提供的预先定义的管道形式示意图；

图11是本发明实施例二提供的梁生成方式的示意图一；

图12是本发明实施例二提供的梁生成方式的示意图二；

图13是本发明实施例三提供的冷水机组智能设计系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例一

本实施例提供一种冷水机组智能设计方法，图1是本发明实施例一提供的冷水机组智能设计方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

S101，根据冷水机组设计需求信息确定模型参数，利用所述模型参数驱动模型，生成主设备和底座框架。

S102，按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，并按照所述最优路径生成管路。

S103，根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配。

S104，在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计。

S105，自动输出所述冷水机组的图文设计信息。

冷水机组的主设备包括：压缩机、壳管、四通阀、油分、电控箱等。预先设置主设备模型，在实际设计时，根据设计需求便可用模型参数驱动模型生成主设备和底座框架，完成项目的结构布局设计。图文设计信息包括：BOM、工程图和爆炸图。

本实施例通过管路自动寻址设计，无需人为一段段绘制和组装管路，提高了设计效率，也减少了出错的概率；通过几何查重，避免了创建很多相同物料，节省了编码资源，同时减少重复建模，节约设计时间，提高设计效率；自动输出图文设计信息，无需设计人员进行繁琐的整理，避免出错，提高设计准确性，实现了高效准确地完成非标工程订单产品的图文设计，解决了非标工程订单产品的设计效率低且易出错的问题。

现有技术中整个管路在空间中弯弯绕绕，绘制钢管时，需一段段组装，并且要对每段尺寸进行反复测量，当一段尺寸调整后与之相关的部分都需要重新计算尺寸。

本实施例中，按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，包括：确定需要连接管路的两个主设备上的安装面；根据所述安装面的管口朝向及管口相对位置，按照所述预设规则确定所述最优路径；其中，所述预设规则包括以下至少之一：路径相对最短、路径不干涉、满足加工工艺要求、经典管路形式。由此通过管路自动寻址设计，减少了人工操作，提高了设计效率和准确性。

在一个实施方式中，按照所述最优路径生成管路，包括：按照所述最优路径的基准点，以草绘线的形式生成初始管路；根据用户操作对所述初始管路进行路径调整，以完成管路设计。之后，可以将管路分割为直管与弯头，根据设计需求信息在管路上装配阀件、法兰和法兰紧固件等零部件。阀件和法兰都可以按照管路中心旋转，并且支持相对位置的调整。

其中，路径调整方式包括以下至少之一：

对坐标点进行增加、删除、和/或移动；

改变两坐标点之间的相对尺寸；

选择参考轴和/或参考面。

本实施方式支持装配环境下对管路路径进行调整，提高设计效率和准确性。

现有技术中机组设计系统中存在较多相同尺寸的零部件，称为“一物多码”，原则上应该在零部件设计前先查重，如果查到存在可借用物料，通过调用模型装配在总装图中，传统方式比较复杂，设计人员容易跳过查重步骤，导致创建很多相同物料，浪费编码资源，耗费时间。

本实施例中，根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配，包括：根据用户所选位置自动提取所需零部件的几何参数(即零部件的尺寸大小等)；根据所述几何参数对所述所需零部件进行物料自动查重匹配；调取符合要求的零部件模型安装在装配体中。通过几何查重，能够提高设计效率，减少出错的概率。

其中，零部件可以是钣金件、阀件、法兰、法兰紧固件等。以阀件为例，设计人员选择钢管外圆弧与安装平面，系统自动提取钢管外径及钢管中心至安装平面的值(即几何参数)，按照模型型号和几何参数进行查重，如果存在相同参数的零部件，则直接从模型库中调取该模型安装在装配体中；如果不存在相同参数的零部件，则点选同类型需要放置在此处的阀件模型，将上述两值赋给所选的模型，以在所选位置处自动生成新模型。当然，也可以人工对所选模型进行赋值。

在一个实施方式中，在按照所述最优路径生成管路之后，还包括：接收用户输入的零部件型号和几何参数；将所述几何参数赋值给所述零部件型号对应的参数化模型，以自动生成新模型；将所述新模型安装在装配体中，并将所述新模型存储至本地文件夹。

由此通过参数化设计，将相同结构不同尺寸(长、宽、高)的零部件通过参数化模型一键生成，并实现以往项目中使用同类型零部件查重，实现了多种样式的零部件和海量的新物料的生成，避免设计人员对于只需要修改尺寸便可在新产品中应用的相似零部件也需要重新设计建模的情况。针对结构固定的模型使用参数化设计，设计之前先配置企业常用零部件库，根据筛选的类型通过本项目功能给参数化模型赋值，从而达到快速生成零部件的目的，促进企业建模规范化、标准化，尽量减少设计人员的重复设计工作。

在一个实施方式中，在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计，包括：接收梁规格设计操作，其中，所述梁规格设计操作包括：输入单边加长度的方式和/或输入对边的方式；根据所述梁规格设计操作生成梁，并对生成的梁进行调整和旋转(例如间距调整和轴向旋转)，以满足设计需求；之后对梁进行孔处理操作，所述孔处理操作包括以下至少之一：一键开孔、批量删孔、选择开孔和选择删孔；检查通过后(例如，梁的位置、尺寸和开孔是否符合设计需求)，完成底座设计。

其中，输入单边加长度的方式是指：选择底座槽钢的一面，再输入所需长度，基于选择槽钢面的点击位置，生成一个悬着的梁。输入对边的方式是指：选择横梁的两个对面，在选择的位置生成连接两个对面的梁。

本实施方式在完成底座设计后，若需要调整底座上某一梁，则与之配合的梁能够实现自动调整，提高设计效率。

在一个实施方式中，自动输出所述冷水机组的图文设计信息，包括：根据参数值剔除本项目模型中的重复物料；整理物料名称和图号后，进行物料编码申请；编码申请完成后，将编码写入模型，输出BOM，同时将本项目所新增的物料上传至数据库中，用于下次新创建物料时的查重；对模型进行自动标注后输出工程图；遍历当前模型，确定易损件和售后配件，并导出清单；进行零部件分解，以生成并输出爆炸图。

现有技术中整理BOM时，由于零部件较多，需要对各零部件进行一一统计，通过设计人员经验进行判断，编辑时间比较长，易发生错漏。本实施方式将繁琐的、易错的BOM整理工作，按照规则运用程序执行，一键导出明细表，提高设计效率。

现有技术中底座工程图、零件图数量多而繁琐，整个项目人工出图量大，本实施方式考虑到很多都是结构相似，部分尺寸存在调整，运用软件处理进行辅助出图，减少出图时间，提高设计效率，减少出错。完成设计后，设计人员可以通过输出工程图的功能，自动筛选出哪些模型需要出图，通过功能按钮对零件或部件批量出图，实现软件自动出图，设计人员只需对图纸进行检查以及调整不合理的尺寸布局。

现有技术中，爆炸图只整理“易损件”和“售后配件”，每次都需要将模型中的零部件与系统作对比，需要耗费大量的时间，且容易出错。本实施方式通过遍历能够自动筛选导出易损件和售后配件的清单，快速、准确地分析数据，将筛选出的模型信息用界面显示出来，且能够快速选择零部件的分解，以输出爆炸图，提高设计效率。

在一个实施方式中，还包括：在设计过程中，若检测到主设备的位置出现变化，对所述主设备相连的管路进行随动调整。通过随动调整，能够减少设计人员的操作，提高设计效率和准确性。

实施例二

下面结合一个具体实施例对上述冷水机组智能设计方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。

现有的冷水机组设计存在以下问题：

1、管路连接完成之后进行底座设计，可能会因干涉或者预留的装配空间不够而导致更改，由于底座的梁都是关联的，如果移动某梁的位置，可能会引起其他梁的长度都需要同步调整，调整工作量大；

2、每次开孔都需要人工选择参考对象的安装孔，再进行打孔，绘图界面来回切换容易错漏，而且浪费时间；

3、完成结构设计再出底座工程图，零件图数量多而繁琐，人工出图工作量大，整个项目工程图出图量大；

4、整个管路在空间中弯弯绕绕，绘制钢管时，需一段段组装，并且要对每段尺寸进行反复测量，当一段尺寸调整后与之相关的部分都得重新计算尺寸；

5、设计过程中出现主设备位置需要调整，与此主设备相连的钢管都需要调整，在整个设计过程中占用频次较高，工作量大；

6、系统中存在相同尺寸的零部件比较多，称为“一物多码”。原则上应该在零部件设计前先查重，如果查到存在可借用物料，通过调用模型装配在总装图中，传统方式比较复杂，设计师容易跳过查重步骤，导致创建很多相同物料，浪费编码资源，并且耗费没必要的时间；

7、很多时候相似的零件只需稍微修改一下尺寸，就可以在一个新产品中使用，但往往设计人员需要从头开始设计建模，耗费大量时间；

8、整机三维完成后，填写“物料批量上传申请表”，填写表格时，每条数据都需要手动填写，且三维名称和图号之间要进行转换，主要是将三维名称中的下划线改为点号，统计过程比较痛苦；

9、整理BOM清单时，由于零部件较多，需要对零部件进行一一统计，很多在模型中没有，是通过设计人员经验进行判断，编辑时间比较长，易发生错漏；

10、爆炸图只整理“易损件”和“售后配件”，每次都需要将模型中的零部件与系统作对比，需要耗费大量的时间，还容易出错。

本实施例能够达到以下有益效果：

1、当设计人员完成底座设计的部分工作，需调整底座上某一梁时，与之配合的梁实现自动调整，提高设计效率；

2、整机装配完成后，通过主设备、支架等安装部件上预置开孔坐标，对底座横梁进行开孔，并实现孔位置校验；

3、设计人员完成结构设计，通过输出工程图功能，通过规则筛选出哪些模型需要出图，通过功能按钮对零部件批量出图，实现软件自动出图，设计人员只需对图纸进行检查并调整不合理的尺寸布局。整个项目工程图出图量大，且很多都是结构相似，部分尺寸存在调整，完全可以运用软件处理，还有些部件可按照规则进行软件辅助出图，减少出图时间，将项目中结构相似的零部件，按照类型配置与模型关联的工程图，当调取模型时将工程图一并带出，后期出图时只处理模型中新增加的特征；

4、钢管设计过程中，选择两个主设备上的安装面，软件通过规则计算出最优路径，以草绘线形式生成，依草绘线的走向生成管路，实现将管路分割为直管和弯头、阀件选型插入、法兰选型插入、法兰紧固件安装等功能。支持装配环境下对路径进行调整，提高设计效率；

5、设计过程中检测到主设备位置调整，与其相连的钢管随之调整后，达到随动效果；

6、查重功能体现在两个地方：一是支架生成，选择一个管路和平面，在管路所选位置生成钣金支架，并进行参数查重，可以减少重复建模；二是在整理图号前，根据规则进行参数查重。每当有新物料生成时，将物料参数信息储存在数据库中，用于下次检索；

7、针对结构固定的模型使用参数化设计，设计之前先配置企业常用零部件库，根据筛选的类型通过本项目功能给参数化模型赋值，从而达到快速生成零部件的目的，促进企业建模规范化、标准化，尽量减少设计人员重复设计工作；

8、图号生成有规范，整理为程序可以生成的规则，通过代码执行；同样编码申请有对应接口，也通过软件控制，降低图号、物料编码在处理过程中浪费的时间，提升申请效率；

9、将繁琐易错的BOM整理工作，按照规则运用程序执行，一键导出明细表，提高效率；

10、根据模型信息从BANN6系统查到对应零部件信息，用程序进行筛选，快速、准确的分析数据，将筛选出的模型信息用界面显示出来，爆炸图分解便于选择所需零部件，达到快速选择分解的目的，提高效率。

本实施例提供了冷水机组整机智慧设计方法及平台系统，用于解决项目钢管设计调整耗时、重复的通用类型零部件设计、走线槽设计比较复杂、底座设计繁琐、凌乱零部件标准化管理、复杂的物料编码申请、BOM整理繁琐、输出工程图效率低且重复动作较多、相似结构重复设计、编码申请耗时、零部件标准化难控制、爆炸图统计易损件和售后件需系统搜索等问题，从而提高设计效率和准确性。

要点包括：

(1)管路自动寻址设计

针对“整个管路在冷水机组空间中弯弯绕绕，绘制钢管时，需一段段组装，并且要对每段尺寸进行反复测量，当一段尺寸调整后与之相关的部分都得重新计算尺寸”的痛点，采用主设备上预置坐标位置及Z轴方向，通过运算逻辑算出最优连接轨迹路径，轨迹路径转向通过骨架上的基准点来定位，即通过连接多点实现路径走向。支持在轨迹上增加或删除点实现路径的自由调整。参考图2，CS0至CS5为轨迹坐标系，右侧为基准点坐标，下方为路径曲线。

例如，制定一些经典路径规则(比如S型、L型、Z字型等)，按照压缩机、壳管、四通阀等主设备相对连接位置，筛选出一种满足规则的路径，起点与终点位于安装面的坐标点上，其余点通过软件计算确定每个点在空间中的相对位置(依据管路工艺要求、避开干涉等规则选择中间点)，得出整段路径。

(2)钣金参数化设计：

针对“很多时候相似的零件只需稍微修改一下尺寸，就可以在一个新产品中使用，但往往设计人员需要从头开始设计建模”的问题，将相同结构不同尺寸(长、宽、高)零件和部件通过参数化模型一键生成，并实现以往项目中使用同类型零部件查重，实现了多种样式的零部件和海量的新物料的生成。如图3所示，为支架的参数化设计界面。

(3)零部件几何信息查重：

针对“一物多码”的情况，零部件设计前先查重，通过分类码筛选出需要查询的范围，再进行外径、壁厚、长度、体积、重心等几何参数值的对比，如果查到存在可借用物料，通过调用模型装配在总装图中，直接点选进行自动装配，避免浪费编码资源和时间。

分类码是同类模型的唯一标识，用于物料分类，方便快速筛选，比如法兰、L型管等这些都属于同类模型。如图4所示，为几何查重的示意图。

本实施例的智慧设计是指运用知识工程，通过三维技术、运算逻辑、工程设计技术等实现产品的自动化设计，满足产品质量控制、工艺技术要求以及设计规则的要求，自动输出成套产品的图纸、文件、BOM等。

参考图5所示的系统整体运行图，系统运作包括：外部系统层、知识库层和应用层。

外部系统层主要是接口连接，用于从windchill技术产品图文系统中抓取三维模型，模型包括底座、管路、法兰、支架、关键元器件(压缩机、壳管、油分)等，同步联动ERP(Enterprise Resource Planning，企业资源计划)系统获取模型参数(具体获取哪些参数，会针对不同的零件进行后台配置)信息。

知识库层用于存放规则配置，如零部件库、通用特征库、布局规则、参数化模板库等，是冷水机组智慧设计系统的核心。

应用层是客户端功能的操作，包含框架、底座、管路、走线槽、钣金、编码、图纸、爆炸图，每项中包含多个功能点，完成这些操作即可产出一款完整的工程订单图文，投入生产。

如图6所示，为布局设计过程，产品设计开始前需完善主设备(压缩机、壳管、油分、电控箱)的模型配置(参数写入、坐标定义等)，并将模型上传至产品数据平台库windchill；设计人员首先新建项目，填写项目基本信息，包括：产品型号、产品系列、产品名称、产品的基本尺寸等，然后系统根据基本信息筛选出对应布局的基本属性，例如压缩机、油分、四通阀等主设备的物料编码、长宽高、支撑座位置等，从windchill三维模型中调取模型。之后通过判断产品类型，即可生成所需布局的组件组，并将项目基本信息记录在模型外部数据中，用于后面的信息提取。然后设计人员进行结构设计，根据基本属性对模型参数进行计算，得出所需参数值，用于模型的变形驱动，再根据参数值生成主设备和底座框架。

如图7所示，为钢管设计过程，钢管设计主要实现不同主设备之间的管路自动设计，所有的主设备三维需要进行坐标系的预设，存入服务器的知识库。设计人员选择需要连接钢管的两个主设备上的安装面，通过主设备连接口预置的坐标Z轴方向和预设规则计算出最优路径(最优路径会考虑走管路线的相对最短、中间路程不干涉、满足加工工艺要求以及一些经典管路走向等)，以草绘线形式生成，可在生成的线上增加、删除、拖拽任意坐标点的相对位置，实现路径调整，也可通过相对值调整空间尺寸实现准确定位，还可以通过轴平行(选择参考轴)、面平行(选择参考面)等辅助调整功能实现路径的调整。依照路径轨迹生成管道，可以将管道分为直管与弯头，依据工程需求选择合适的阀件和法兰插入管路之间，插入后可依据相对位置进行中心旋转。需要注意的是，法兰的孔位不同心时，需要报错。

如图8所示，为钣金参数化设计过程，钣金参数化主要针对冷水机组的支撑架、支撑梁等钣金件，主要用来支撑钢管，设计人员选择钢管外圆弧与安装平面，系统提取钢管外径及钢管中心至安装平面的值，将这两值通过参数化模型中的关系式，同时点选同类型需要放置在此处的支撑架三维，将此两项值赋给所选的模型，以自动生成新模型，按照类型查重(具体的，按照所选的类型，用输入值与保存在数据库中的参数值进行对比)，出现相同参数零件则直接从模型库中调取该模型并安装在装配体中，如对新生产的三维模型不适用，可以对所选的模型进行人工赋值，生成新模型。钣金生成后，再打孔。

如图9所示，为底座设计过程，在工程设计前需要将槽钢类梁标准件三维或者钣金类梁标准件三维先配置在部署包的调取位置，主要在框架中对副梁进行自由设计。梁包括两种生成方式：单边加长度方式和选择对边方式，梁生成后通过软件进行间距调整、梁的旋转，达到想要的效果。梁设计完成后可进行一键开孔、批量删孔、选择开孔、选择删孔，检查通过后完成底座设计。

冷水机组智慧设计包括以下步骤：

步骤1：创建三维参数化模型、与参数化模型关联的工程图模板、主设备模型坐标与参数、完善产品的层级及配置、上传零部件库参数信息等配置工作。

其中，参数化建模是一种计算机辅助设计方法，是参数化设计的重要过程。在参数化建模环境里，通过参数化模型中的参数关系实现模型驱动、变形。变形零件是由特征组成的，特征可以由正空间或负空间构成。正空间特征是指真实存在的块(例如突出的凸台)，负空间特征是指切除或减去的部分。

层级是可以与软件程序交互的一种树状结构文件，便于后期自由维护，可根据文件层次结构配置产品。例如，“0层”layoutDesign是用于配置的最大文件夹，“1层”是产品分类，“2层”是机组型号，“3层”是机型，通过这样的层级关系就可以与软件界面做互动筛选。

步骤2：新建项目，填写基本信息，程序筛选出对应布局及判断产品类型，再生成所需布局的组件组。

步骤3：结构设计，根据基本属性对模型参数进行计算，得出所需参数值，用于模型驱动，再根据参数值生成主设备和底座框架。

步骤4：管路设计，启动功能选择两个主设备上的安装面，软件通过规则计算出最优路径，以草绘线形式生成，通过在生成的线上增加、删除、拖拽坐标点的相对位置，实现路径调整，也可通过相对值调整空间尺寸进行准确定位，实现路径的调整，即测量模型空间中两点之间相对尺寸，通过修改尺寸实现两点位置调整。

如图10所示，可以预先定义多种管道形式，在实际设计时，根据需要连接的2个管口的朝向，判断出合适的管道形式，如果管口朝向不在预定义的范围内，则生成一条线，由设计人员通过增加点等操作进行创建。

步骤5：管道分割，依照路径轨迹生成管道，按照规则将管道分割为直管与弯头。

步骤6：插入阀件和法兰，选择钢管外径，通过筛选类型和系列，可得到所需的具体型号，确定型号后将其载入装配体中，阀件和法兰都可以按照管中心旋转，并且支持相对位置的调整。

步骤7：紧固件安装，管路设计完成后，固件即可安装，选择两块法兰平面，程序识别到法兰孔径与孔的数量，计算出所需规格尺寸和螺栓用量，按照设定方式装入指定法兰。

步骤8：参数化设计，参数化设计分为两种模式，第一种是选择钢管外圆弧与安装平面，软件可以提取钢管的外径及钢管中心至安装平面的值，将这两值通过参数化的模型中关系式，赋给所选择的模型，让其自动生成模型并将模型安装在装配体中；第二种是将所选的模型进行人工赋值，生成新的模型放在本地文件夹中。

步骤9：底座设计，梁分为两种生成方式：单边加长度方式和选择对边方式，梁生成后通过软件进行间距调整、梁的旋转，达到想要的效果。梁设计完成后可进行一键开孔、批量删孔、选择开孔、选择删孔，检查通过后，即可完成底座设计。

单边加长度方式是选择底座槽钢的一面，再输入所需长度，基于选择槽钢面的点击位置，生成一个悬着的梁，参考图11中的梁1、2、3，梁1的上边长就是为了生成梁1所输入的长度，梁2的左边长就是为了生成梁2所输入的长度，梁3的右边长就是为了生成梁3所输入的长度。

选择对边方式是选择横梁的两个对面，在选择的位置生成一个梁，参考图12中的梁5和6。

步骤10：输出BOM，首先进行物料查重，根据参数值筛选剔除模型中的重复物料，对模型中的图号与模型名称进行处理，然后根据处理后的物料名称与图号进行物料编码申请；编码申请完后，再将编码写入模型，最后完成BOM输出，输出为指定格式(与模型树结构不同)，同时将本项目中所新增的物料上传至数据库中，按照类型放置，用于下次新创建物料时的查重。

其中，模型树结构是指可用清晰的层级结构来展示层级信息，根据关系来逐级找到相应的模型。上述指定格式是指满足于生产逻辑的BOM清单，将所有物料按照安装顺序分布。

步骤11：输出工程图，参数化模型初版工程图已经在零部件生成时已经带出，此处将在参数化模型上新创建的UDF孔进行标注。还有部分新模型出图，按照之前规则进行标注。

步骤12：爆炸图，首先遍历当前模型，结合Bann6系统查找哪些是易损件和售后配件，采用清单形式显示在UI界面，确定易损件后将最大装配体的第一层级进行规则分解，设计人员将需要手动调整的零部件拖动到理想位置；然后按照确定的分解视图进行爆炸图生成，软件执行自动球标等标注动作完成爆炸图的制作。最后将易损件和售后配件清单导出为Excel格式，完成全部设计工作。

本实施例采用直接点选和自动生成方式进行框架布局，对压缩机、壳管、油分等主设备的最佳位置进行提前配置，通过选型，直接调用后台配置的位置推荐，对钢管进行自动寻优设计，其余的钣金件、风机组件、两器部件都是标准件，可以通过直接调用或简单参数化变形获得，能够提高设计效率和准确性。

实施例三

基于同一发明构思，本实施例提供了一种冷水机组智能设计系统，可以用于实现上述实施例所述的冷水机组智能设计方法。该冷水机组智能设计系统可以通过软件和/或硬件实现。

图13是本发明实施例三提供的冷水机组智能设计系统的结构框图，如图13所示，该冷水机组智能设计系统包括：

结构设计模块1301，用于根据冷水机组设计需求信息确定模型参数，利用所述模型参数驱动模型，生成主设备和底座框架；

管路设计模块1302，用于按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，并按照所述最优路径生成管路；

几何查重模块1303，用于根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配；

底座设计模块1304，用于在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计；

图文输出模块1305，用于自动输出所述冷水机组的图文设计信息。

可选的，管路设计模块1302包括：

第一确定单元，用于确定需要连接管路的两个主设备上的安装面；

第二确定单元，用于根据所述安装面的管口朝向及管口相对位置，按照所述预设规则确定所述最优路径；

其中，所述预设规则包括以下至少之一：路径相对最短、路径不干涉、满足加工工艺要求、经典管路形式。

可选的，管路设计模块1302包括：

管路生成单元，用于按照所述最优路径的基准点，以草绘线的形式生成初始管路；

调整单元，用于根据用户操作对所述初始管路进行路径调整，以完成管路设计；

其中，路径调整方式包括以下至少之一：

对坐标点进行增加、删除、和/或移动；

改变两坐标点之间的相对尺寸；

选择参考轴和/或参考面。

可选的，几何查重模块1303包括：

提取单元，用于根据用户所选位置自动提取所需零部件的几何参数；

查重单元，用于根据所述几何参数对所述所需零部件进行物料自动查重匹配；

安装单元，用于调取符合要求的零部件模型安装在装配体中。

可选的，上述冷水机组智能设计系统还包括：

参数接收模块，用于在按照所述最优路径生成管路之后，接收用户输入的零部件型号和几何参数；

赋值模块，用于将所述几何参数赋值给所述零部件型号对应的参数化模型，以自动生成新模型；

安装模块，用于将所述新模型安装在装配体中。

可选的，底座设计模块1304包括：

接收单元，用于接收梁规格设计操作，其中，所述梁规格设计操作包括：输入单边加长度的方式和/或输入对边的方式；

梁生成单元，用于根据所述梁规格设计操作生成梁，并对生成的梁进行调整和旋转，以满足设计需求；

处理单元，用于之后对梁进行孔处理操作，所述孔处理操作包括以下至少之一：一键开孔、批量删孔、选择开孔和选择删孔；

检查单元，用于检查通过后，完成底座设计。

可选的，图文输出模块1305包括：

剔除单元，用于根据参数值剔除本项目模型中的重复物料；

编码申请单元，用于整理物料名称和图号后，进行物料编码申请；

BOM输出单元，用于编码申请完成后，将编码写入模型，输出BOM，同时将本项目所新增的物料上传至数据库中；

工程图输出单元，用于对模型进行自动标注后输出工程图；

导出单元，用于遍历当前模型，确定易损件和售后配件，并导出清单；

爆炸图输出单元，用于进行零部件分解，以生成并输出爆炸图。

可选的，上述冷水机组智能设计系统还包括：

调整模块，用于在设计过程中，若检测到主设备的位置出现变化，对所述主设备相连的管路进行随动调整。

上述冷水机组智能设计系统可执行本发明实施例所提供的冷水机组智能设计方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的方法。

实施例四

本实施例提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例所述方法的步骤。

实施例五

本实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例所述方法的步骤。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种冷水机组智能设计方法，其特征在于，包括：

根据冷水机组设计需求信息确定模型参数，利用所述模型参数驱动模型，生成主设备和底座框架；

按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，并按照所述最优路径生成管路；

根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配；

在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计；

自动输出所述冷水机组的图文设计信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，包括：

确定需要连接管路的两个主设备上的安装面；

根据所述安装面的管口朝向及管口相对位置，按照所述预设规则确定所述最优路径；

其中，所述预设规则包括以下至少之一：路径相对最短、路径不干涉、满足加工工艺要求、经典管路形式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照所述最优路径生成管路，包括：

按照所述最优路径的基准点，以草绘线的形式生成初始管路；

根据用户操作对所述初始管路进行路径调整，以完成管路设计；

其中，路径调整方式包括以下至少之一：

对坐标点进行增加、删除、和/或移动；

改变两坐标点之间的相对尺寸；

选择参考轴和/或参考面。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配，包括：

根据用户所选位置自动提取所需零部件的几何参数；

根据所述几何参数对所述所需零部件进行物料自动查重匹配；

调取符合要求的零部件模型安装在装配体中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在按照所述最优路径生成管路之后，还包括：

接收用户输入的零部件型号和几何参数；

将所述几何参数赋值给所述零部件型号对应的参数化模型，以自动生成新模型；

将所述新模型安装在装配体中。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计，包括：

接收梁规格设计操作，其中，所述梁规格设计操作包括：输入单边加长度的方式和/或输入对边的方式；

根据所述梁规格设计操作生成梁，并对生成的梁进行调整和旋转，以满足设计需求；

之后对梁进行孔处理操作，所述孔处理操作包括以下至少之一：一键开孔、批量删孔、选择开孔和选择删孔；

检查通过后，完成底座设计。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，自动输出所述冷水机组的图文设计信息，包括：

根据参数值剔除本项目模型中的重复物料；

整理物料名称和图号后，进行物料编码申请；

编码申请完成后，将编码写入模型，输出BOM，同时将本项目所新增的物料上传至数据库中；

对模型进行自动标注后输出工程图；

遍历当前模型，确定易损件和售后配件，并导出清单；

进行零部件分解，以生成并输出爆炸图。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

在设计过程中，若检测到主设备的位置出现变化，对所述主设备相连的管路进行随动调整。

9.一种冷水机组智能设计系统，其特征在于，包括：

结构设计模块，用于根据冷水机组设计需求信息确定模型参数，利用所述模型参数驱动模型，生成主设备和底座框架；

管路设计模块，用于按照预设规则计算主设备之间连接管路的最优路径，并按照所述最优路径生成管路；

几何查重模块，用于根据所需零部件的几何参数进行物料自动查重匹配，以调取符合要求的零部件模型进行装配；

底座设计模块，用于在底座框架中进行梁的设计，以完成底座设计；

图文输出模块，用于自动输出所述冷水机组的图文设计信息。

10.一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

11.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

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