CN117610257A - 一种基于参数化批量选型的建模方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于参数化批量选型的建模方法及系统，涉及参数化建模技术领域，包括：根据不同设备的相同部件的选型参数，设置第一参数，并设置第一编码；根据不同设备的不同部件的选型参数，设置第二参数，并设置第二编码；根据设置的第一参数、第二参数、第一编码和第二编码，建立第一设备清单；将建立的第一设备清单导入参数化系统，根据每个设备的第一编码和第二编码获取对应的第一驱动器和第二驱动器，进行选型计算，生成设备的模型参数；根据生成的模型参数，参数化系统生成第三编码，并将生成的第三编码写入第一设备清单，生成第二设备清单。针对现有技术中设计效率低的问题，本申请通过参数化批量执行设备选型与建模等提高了设计效率。

Description

一种基于参数化批量选型的建模方法及系统

技术领域

本发明涉及参数化建模技术领域，特别涉及一种基于参数化批量选型的建模方法及系统。

背景技术

长期以来，设备产品的设计主要依赖用户的经验，存在设计周期长、效率低下的问题。随着计算机技术的发展，计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)等技术应运而生。这些技术可以帮助用户利用计算机完成产品设计、分析与优化，大大提高了设计效率。然而早期的CAD/CAE系统主要针对单个产品的设计，无法实现面向多个产品系列的设计自动化。

针对上述问题，产品家族设计(PFD)理念被提出。PFD通过构建产品平台，利用标准化和模块化设计来实现产品系列的快速定制。但是PFD更侧重产品结构的设计，对参数化建模自动化支持不足。因此，用户在使用PFD方法时，仍需重复进行大量手工操作，设计效率仍有改进空间。

在相关技术中，比如中国专利文献CN110059121B中提供了一种快速导出物料清单的方法、系统、装置和存储介质，其中方法包括以下步骤：通过CATIA软件界面选中多个需要导出的对象后，根据输入信息获取并导出多份物料清单文件；依次通过Excel的二次开发接口对导出的物料清单文件进行处理后，批量输出最终的物料清单文件。本发明在CATIA软件中导出料清单文件后，自动在Excel软件中打开，并根据预设程序进行相应的处理后批量输出最终的料清单文件。但是该方案中，依赖CATIA软件界面进行手动选中和导出物料清单，操作效率较低；从CATIA导出到Excel处理再输出最终物料清单，设计数据在不同软件工具之间传递，无法实现无缝连接，增加了设计阶段的工作量；因此设计效率有待进一步提高。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的设计效率低的问题，本发明提供了一种基于参数化批量选型的建模方法及系统，通过参数化驱动器批量自动执行设备选型与建模等技术，提高了设计效率。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

本说明书实施例的一个方面提供一种基于参数化批量选型的建模方法，包括：S1，根据不同设备的相同部件的选型参数，设置第一参数，并设置第一编码，第一编码用于关联第一参数和第一参数对应的参数化系统中的第一驱动器，第一驱动器为根据第一参数进行选型计算的组件；其中，用户根据不同设备的相同部件，确定并设定对应的选型参数。用户根据不同设备的相同部件，确定并设定对应的选型参数。这些选型参数可以是设备的规格、性能要求、尺寸、功率或其他相关参数，在批量导入设备清单表格中，为相同部件的选型参数设置一个统一的列。确保该列与设备清单的格式相匹配，在同一行中，设置第一编码以关联第一参数和第一参数对应的参数化系统中的第一驱动器。第一编码可以是一个唯一的标识符，用于确保正确地引用和调用对应的驱动器。例如，可以使用数字、字母或组合作为第一编码，可以根据第一编码准确地调用相应的驱动器并进行选型计算，用户在设备清单表格的每个设备行中填写对应的第一参数和第一编码，确保每个设备的第一参数和第一编码都准确填写。具体地，第一驱动器是指参数化系统中与第一编码相关联的驱动器。这里的驱动器指的是一种计算或算法模块，它根据设备的选型参数进行计算、评估和选型决策。第一驱动器的具体功能取决于参数化系统的设计和需要。它可以是一个用于选型计算的数学模型、一个算法或规则集合，或者是一个包含相关数据和方法的模块，第一驱动器根据设备的第一参数，即不同设备的相同部件的选型参数，进行计算和评估。它可能考虑设备的规格、性能要求、尺寸、功率等参数，根据这些参数进行选型分析并推荐最合适的部件，例如，如果第一参数是设备的功率需求，则第一驱动器可能采用功率计算公式和相应的数据，根据提供的功率需求值推荐适当的部件。它可能考虑部件的额定功率、效率等因素，以确定最佳选型方案，表示实际参数化系统中所使用的具体驱动器的名称或功能。具体的第一驱动器的实现细节和算法应根据实际情况进行开发和配置，总的来说，第一驱动器是根据第一参数进行选型计算和决策的组件或模块，它在参数化系统中起到关键的作用，确保根据设备的选型参数进行准确的部件选型和生成工程模型。

根据不同设备的不同部件的选型参数，设置第二参数，并设置第二编码，第二编码用于关联第二参数和第二参数对应的参数化系统中的第二驱动器，第二驱动器为根据第二参数进行选型计算的组件；其中，根据不同设备的不同部件的选型参数，确定并设定对应的第二参数。第二参数可以是与设备部件相关的性能指标、尺寸、功耗、容量等各种选型参数。为每个不同的第二参数设置一个独立的第二编码，用于关联第二参数和参数化系统中的第二驱动器。第二编码可以采用数字、字母或组合作为唯一标识符。确保第二编码在参数化系统中具有唯一性。开发或配置一个第二驱动器组件，该驱动器能够根据第二参数进行选型计算。第二驱动器可以是一个算法、模型或规则集合，用于根据第二参数推荐最适合的部件或配置。第二驱动器的组件与第一驱动器的组件相同，在此不再赘述。具体地，用户根据设备清单和选型要求，为每个不同部件确定并设定相应的选型参数。在批量导入设备清单表格中的对应列中，为每个不同部件的选型参数设置一个独立的列，用户填写每个设备行中的不同部件选型参数的值，确保准确填写。根据设置的第一参数、第二参数、第一编码和第二编码，建立第一设备清单；用户根据填写好的第一参数、第二参数及其对应的选型值，建立设备清单表格，在设备清单表格中创建适当的列，包括设备的基本信息、第一参数、第一编码、第二参数和第二编码，并确保与填写的参数和编码对应，每个设备行通过填写的参数和编码反映设备的选型信息和对应关系。每个设备行通过填写的参数和编码反映设备的选型信息和对应关系。这样可以在设备清单中方便地查看和比较每个设备的参数和编码，以及它们之间的关联。这样的清单可以采用不同的形式，其中优选的形式是使用Excel格式。Excel格式可根据需要灵活调整列和行的布局，以适应不同的设备清单结构。Excel提供了各种数据管理功能，例如排序、筛选和分类，使得设备清单易于管理和组织。通过使用公式，可以在Excel中进行计算，例如根据填写的参数和编码自动计算其他相关参数。Excel具有图表和图形功能，可以将设备清单中的数据可视化，以便更直观地分析和呈现。Excel具备扩展性，可以添加其他功能和自定义编程，以满足特定的设备清单管理需求。优选使用Excel格式作为第一设备清单的形式，能够方便地管理和呈现设备的选型信息，同时提供丰富的数据管理和计算功能，以支持用户进行参数化设计流程中的数据处理和分析。

将建立的第一设备清单导入参数化系统，根据每个设备的第一编码和第二编码获取对应的第一驱动器和第二驱动器，第一驱动器和第二驱动器分别根据对应的第一参数和第二参数，进行选型计算，生成设备的模型参数；将已建立的第一设备清单导入参数化系统。确保导入的清单与参数化系统能够进行兼容并正确解析。根据每个设备行中的第一编码和第二编码，通过参数化系统中的关联机制，获取对应的第一驱动器和第二驱动器。确保参数化系统能够根据编码关联到相应的驱动器组件。使用获取到的第一驱动器，根据该设备行中的第一参数进行选型计算。第一驱动器可以是一个算法、模型或规则集合，用于根据第一参数推荐最适合的部件或配置。确保第一驱动器能够根据第一参数生成相应的模型参数。使用获取到的第二驱动器，根据该设备行中的第二参数进行选型计算。第二驱动器同样可以是一个算法、模型或规则集合，用于根据第二参数推荐最适合的部件或配置。确保第二驱动器能够根据第二参数生成相应的模型参数。第一驱动器和第二驱动器分别根据对应的第一参数和第二参数进行选型计算，生成相应的模型参数。确保生成的模型参数准确、一致且符合设备选型要求。参数化系统将生成的模型参数存储至预设目录，以便后续使用和访问。通过以上技术方案，参数化系统根据设备行中的第一编码和第二编码获取对应的第一驱动器和第二驱动器，并使用设备行中的第一参数和第二参数进行选型计算，生成设备的模型参数。这样可以确保自动化地根据设备清单中的参数和编码生成准确的模型参数，提高设计效率和准确性。生成的模型参数可用于后续的工程设计、分析和模拟操作。根据生成的模型参数，参数化系统生成第三编码，并将生成的第三编码写入第一设备清单，生成第二设备清单；根据生成的模型参数，参数化系统生成第三编码，第三编码是一个用于唯一标识设备选型并包含所有部件选项参数的标识符，参数化系统将生成的第三编码写入设备清单的相应行中，确保与设备的所有部件选项参数关联。使用参数化系统，根据第一设备的选型参数和第一驱动器的计算，生成相应的模型参数。这些参数可以包括部件尺寸、规格、容量、功耗等与设备选型相关的信息。根据生成的模型参数，参数化系统会自动为每个模型参数生成一个唯一的第三编码。第三编码可以采用数字、字母或组合作为标识符，确保其在参数化系统中具有唯一性。将生成的第三编码写入第一设备清单中。在第一设备清单中，每个设备的相应部件会对应一个第三编码。该编码用于标识该部件的选型参数对应的具体模型参数和配置。根据第一设备清单和第二驱动器的计算，参数化系统会生成第二设备清单。第二设备清单包含了根据第一设备和第三编码进行选型计算所得到的第二参数和对应的部件或配置。根据第一设备清单和第二驱动器的计算，参数化系统会生成第二设备清单。第二设备清单包含了根据第一设备和第三编码进行选型计算所得到的第二参数和对应的部件或配置。将第二设备清单中的第二参数填写到相应的设备选型清单或配置表格中。对于每个设备，确保填写了与第二编码相关的第二参数信息。通过以上过程，参数化系统生成了第三编码并将其写入第一设备清单，同时根据第一设备的参数和第二驱动器的计算生成了第二设备清单。这样，第三编码允许直接标识和关联具体的模型参数和配置，并可以在后续的工程设计和分析中进行进一步应用和操作。同时，第二设备清单提供了根据第一设备和第三编码进行的选型计算所得到的第二参数和部件配置信息，为设备选型和工程设计提供了准确和可追溯的依据。

其中，参数化系统是一种应用软件或工具，用于根据设备的选型参数自动进行选型计算、模型生成和参数配置的系统，参数化系统是一种应用软件，它提供了一个用户界面和工具，以便用户可以输入设备的选型参数、进行计算和生成工程模型。参数化系统中的选型计算是通过使用事先定义的算法、模型或规则集合，基于设备的选型参数进行计算、评估和决策。选型计算的目的是根据设备的要求，推荐最适合的部件或配置。参数化系统可以根据设备的选型参数和选型计算的结果，自动生成工程模型的参数和配置。这些工程模型可以是三维模型、电路图、系统布局图等，用于进一步的工程设计和分析。参数化系统可以自动根据设备的选型参数，配置相关的部件或系统参数。这些参数包括尺寸、规格、容量、速度等，根据设备要求和选型计算的结果进行设置。参数化系统的目标是提高设备选型和配置的效率和准确度。通过自动化选型计算和模型生成，它可以帮助用户避免手动计算和繁琐的配置过程，并确保选型和配置的准确性。参数化系统可以根据用户需求进行定制和扩展，并与其他工程设计和分析工具进行集成，以实现更全面的工程设计流程。

本申请中，参数化系统包含计算机辅助设计系统CAD和产品数据管理系统PDM的系统。其中，PDM(Product DataManagement)系统，PDM系统提供了集中管理产品数据的能力。它可以存储和组织设备的选型参数、驱动器信息、模型参数等各种数据，使其易于访问和共享。这有助于确保数据的一致性、准确性和完整性。PDM系统可以跟踪和管理数据的版本历史记录，包括参数设置、设备清单和模型参数等。这使团队成员能够追踪和比较不同版本之间的变化，确保正确进行参数化过程并跟踪变更。PDM系统支持多用户协作，团队成员可以同时访问和编辑数据。通过权限和访问控制，可以确保只有授权人员能够修改和更新数据，以保障数据的安全性和保密性。PDM系统提供了工作流程管理功能，可以定义和自动化参数化系统的工作流程。这有助于确保数据在各个阶段的正确流转、审核和批准。通过定义预设的工作流程，可以提高团队的工作效率和质量。PDM系统通常具有与其他工程软件和系统的集成能力。例如，与CAD软件集成可以实现模型参数的直接导入导出，与PLM(Product Lifecycle Management)系统集成可以实现完整的产品生命周期数据管理。综上所述，选择PDM系统作为参数化系统有助于提高数据管理、版本控制、协作和工作流程管理的效率和准确性。它提供了功能丰富的工具和特性，能够满足参数化系统的要求，并与其他工程软件和系统进行无缝集成，支持整个产品开发和生命周期管理过程。

进一步地，还包括：参数化系统包含计算机辅助设计系统CAD和产品数据管理系统PDM的系统；计算机辅助设计系统CAD用于参数化的三维模型设计和仿真计算；产品数据管理系统PDM用于数据管理，数据管理为将计算机辅助设计系统CAD生成的数据与第一编码、第二编码和第三编码进行关联，生成产品的数字化设计信息。参数化系统集成了CAD软件和PDM系统。CAD软件实现部件和装配体3D模型的参数化设计和仿真运算。PDM系统对所有设计数据进行集中化管理。第一编码和部件参数对应导入CAD，驱动部件定制化设计。第二编码和设备参数对应导入CAD，驱动装配体配置化设计。CAD软件完成参数化计算，生成设备的三维模型。同时CAD将模型设计参数和仿真结果反馈给PDM。PDM系统将这些设计数据与第一编码、第二编码关联存档。当设计完成，生成第三编码，并关联在PDM中。通过PDM中的编码关联，可以找回整个设计流程的参数数据集。实现了全部数字化的参数设计数据管理。用户可以随时从PDM查找参数设计依据，实现设计知识沉淀。同时也方便基于大数据分析进行设计优化和产品升级。CAD与PDM的紧密协同可以大幅提升设计效率和设计数据价值。综上，该方案充分利用了CAD与PDM的集成，使参数化设计系统更加智能化，不仅实现了自动化设计，也实现了设计知识的数字化管理。

进一步地，还包括：第一编码为部件编号，用于标识设备的部件；第一参数包含部件的尺寸参数和材料参数；第一驱动器的选型计算用于计算部件的尺寸参数、材料参数；第一编码唯一标识每个标准部件，包含在部件数据库中。具体地，部件的三维模型中参数化定义其接口尺寸。第一参数包含部件的尺寸参数和材料参数。第一驱动器中设置部件的可配置化设计规则。导入第一编码，在驱动器中调用对应部件的模型。输入第一参数，驱动器自动修改模型的参数。完成部件尺寸的自定义设计和材料属性设置。进行参数校验，确保生成的模型满足设计约束。部件设计的参数化，实现了对不同参数输入的自动化响应。设计者无需重建模型，只需修改参数即可实现部件的规格化设计。避免重复建模，提升了设计效率。部件设计知识通过参数化实现标准化和复用。通过部件设计的模块化参数化，进一步实现整机设计的自动化。部件设计的参数化是设备产品实现规格化定制的关键技术之一。综上，第一编码和参数的导入，驱动了部件设计的智能化，实现了自定义定制，大幅简化了设计流程，提升了效率。

进一步地，还包括：基于第一编码查找参数化系统中对应部件的三维模型；获取三维模型的接口参数；根据第一参数中的尺寸参数计算部件的尺寸；根据第一参数中的材料参数设置三维模型的材料属性；在参数化系统的部件数据库中，每种部件对应一个标准三维模型。三维模型中内嵌有接口参数，标识其标准接口尺寸。导入第一编码，在数据库中查找对应的三维模型。读取模型的接口参数，确定模型的连接方式。输入第一参数中的尺寸参数，驱动修改模型尺寸。例如长度、直径等参数驱动模型特征尺寸变更。输入材料参数，驱动修改模型材料属性。例如更改材料种类、材料表面处理等。进行几何约束检验，确保接口不变的前提下实现尺寸自定义。这样实现了部件模型参数化驱动的智能化设计。不需要人工重新建模，只需修改参数即可生成定制化部件。避免重复建模，大幅提升设计效率。也方便存储和调用定制方案，实现设计知识积累。三维模型的参数化支持部件设计自动化，是整机参数化的基础。综上，部件三维模型的参数化设计是实现自动化和智能化的关键，将大幅简化设计过程，提升效率。

进一步地，还包括：第二编码为设备编码，用于标识不同的设备；第二参数包含设备的结构参数和功能参数；第二驱动器的选型计算用于计算设备的工作性能参数；结构参数包含设备的机构类型、载荷和功率；功能参数包含设备的精度、转速和效率。第二编码唯一确定某类设备的产品型号。结构参数定义设备的基本构型，如机构类型、载荷、功率等。功能参数确定设备的工作性能指标，如精度、转速、效率等。第二参数包含上述结构参数和功能参数。第二驱动器包含该设备的整机参数化配置规则。输入第二编码，调用对应的设备三维模型构型。输入第二参数，驱动器自动配置模型的结构尺寸。同时根据功能参数选择匹配的标准部件，组装到整机上。在整机模型上进行运动学和动力学仿真计算。生成设备的工作参数，并与功能参数进行匹配校验。实现了设备整机的参数化配置和性能计算。避免了每次都需要手工建模，大幅提升了设计效率。设备的智能化参数化设计是实现整机自动化的关键。为快速设计定制化和多样化产品提供了支持。综上，第二编码和参数驱动的整机参数化实现了设备产品的自动化设计，对于提升效率意义重大。

进一步地，还包括：根据第二参数中的结构参数，计算设备的结构尺寸；根据第二参数中的功能参数，从参数化系统中匹配机械传动组件；建立设备运动学模型，基于计算的结构尺寸对运动学模型进行初始化设定；建立设备动力学模型，基于匹配的机械传动组件对动力学模型进行初始化设定；对初始化后的运动学模型和动力学模型分别进行仿真计算，生成设备的工作性能参数。根据结构参数计算确定设备整机的总体尺寸。根据功能参数选择匹配的标准传动部件。建立运动学模型，包含传动机构的运动约束。对运动学模型进行初始化，设置结构尺寸参数。建立动力学模型，包含部件的力学性能参数。对动力学模型进行初始化，设置所选部件的参数。进行运动学仿真，生成设备运动的轨迹、速度等参数。进行动力学仿真，计算运动所需要的动力、扭矩等参数。将仿真结果与功能参数进行匹配检验。若验证通过，完成整机性能参数的自动生成。避免了重复手工建模与仿真分析，提升了计算效率。参数化的仿真计算实现了性能指标的自动获取。支持快速多方案比选，优化设计方案。为性能精细化定制提供了支持。综上，参数化驱动的运动学和动力学仿真计算实现了性能计算的自动化，是设备整机智能化设计的关键技术之一。

进一步地，还包括：在生成模型参数后，判断模型参数是否满足预设的尺寸约束条件和性能约束条件；若模型参数不满足约束条件，则返回修改第一参数或第二参数。在参数化系统中预设设计的约束条件。包括部件的尺寸限制、装配条件等几何约束。也包括设备性能指标的阈值约束。参数化计算生成模型参数后。系统自动检验参数是否满足全部约束条件。如果参数验证不通过，则返回修改设计参数。修改第一参数，调整部件的设计方案。修改第二参数，调整设备的配置方案。经修改的参数再次驱动模型重建和仿真计算。重复该迭代过程，直至生成满足约束的模型参数。避免了多次手工修改和验证，提升了效率。实现了对参数化设计质量的自动控制。缩短了从方案探索到方案验证的设计周期。是参数化设计智能化的重要体现。综上，参数化设计中的约束条件设置实现了对设计质量的自动控制，对提升设计效率意义重大。

进一步地，还包括：第一设备清单中的第一编码和第二编码与第二设备清单中的第三编码一一对应；第一编码为部件编号，用于唯一标识某种类型部件。第二编码为设备编号，用于唯一标识某一设备产品。参数化系统包括一个部件数据库和设备配置规则库。部件数据库中每种部件都设置了唯一的第一编码。设备配置规则库中每种设备产品都设置了唯一的第二编码。参数化计算会根据第一编码调用部件数据，根据第二编码匹配设备配置方案。参数化后生成的设备产品模型，其文件名称或编码即为第三编码。第三编码生成时，将第一编码和第二编码合并，形成第一编码-第二编码的组合编码，以表示该设备产品的部件构成和设备特性。通过第三编码就可以反向推导出其第一编码和第二编码的设计依据。这样第一编码和第二编码与第三编码就形成了确定的对应关系。当需要查验某设备产品时，通过其第三编码即可对应到其设计的参数来源。综上，第一编码和第二编码与第三编码的对应关系主要是通过参数化计算与编码机制来实现的，使每一个生成的设备产品都可以对应到唯一的设计参数，从而实现可追溯性和质量控制。

通过第一编码、第二编码和第三编码的对应关系，生成设备的唯一的模型参数。第一编码对部件进行唯一标识，包含部件的接口参数、尺寸、材料等信息。第二编码对设备进行唯一标识，包含设备的结构参数、功能参数等规格信息。参数化系统通过读取第一编码，调用对应部件的设计模型和参数。参数化系统通过读取第二编码，调用所配置设备的整机模型模板。根据第一编码的参数，初始化和调整部件模型，完成部件的定制设计。根据第二编码的参数，选择匹配的标准部件，组装成设备整机模型。对装配的整机模型进行运动学和动力学仿真计算，生成设备的工作参数。如果工作参数验证通过，则参数化系统为该设备生成唯一的第三编码。第三编码综合包含了该设备的部件参数和整机参数信息。同时第三编码对应生成的整机CAD模型即为设备的唯一的参数化设计结果。通过第三编码能够对应到该设备特定的部件和整机参数设计依据。这样就实现了基于标准化参数输入，通过参数化计算生成设备的唯一设计方案。重复该流程可以高效实现大批量自动化设计和持续产品升级。

进一步地，还包括：导入参数化系统的第一设备清单还包含产品编号，产品编号用于标识不同型号的设备；根据产品编号，在参数化系统中匹配产品编号对应的建模模板；根据匹配得到的建模模板中的参数化建模步骤，生成产品的参数化模型；第一设备清单除了包含第一、二编码，还包括产品编号。产品编号标识不同设备产品的型号。参数化系统包含多个设备产品的建模模板。模板对应标准化的建模流程和参数化规则。根据导入的产品编号，匹配对应的产品建模模板。调用模板中的参数化步骤和规则驱动建模。模板中会包含部件的参数化设计方法。也包含整机的参数化配置产生方法。最终根据模板自动生成该产品的参数化模型。实现了不同产品型号的一致化建模。设计者无需重新建立模型，只需替换参数。避免重复工作，提升了设计效率。也便于建模知识的标准化和沉淀。支持快速设计新产品，缩短上市周期。综上，产品编号匹配模板实现了参数化模型的规范化生成，是设备产品设计自动化的有效手段之一。

本说明书实施例的另一个方面还提供一种执行本申请的一种基于参数化批量选型的建模方法的系统，包括：输入模块，用于导入Excel形式的第一设备清单，第一设备清单包含产品编号、第一编码、第二编码、第一参数和第二参数；处理模块包含：编码解析单元，用于根据第一设备清单中的第一编码和第二编码，查找参数化系统中的对应第一驱动器和第二驱动器；参数传递单元，用于将第一设备清单中的第一参数和第二参数，输出给对应的第一驱动器和第二驱动器；驱动执行单元，用于激活第一驱动器和第二驱动器，根据各自接收的第一参数和第二参数进行选型计算，生成设备的模型参数；模型生成单元，用于根据第一驱动器和第二驱动器的计算结果，生成设备产品的三维模型；模型检查单元，用于判断生成的模型参数是否满足预设的尺寸约束条件和性能约束条件；参数调整单元，用于在模型参数不满足约束条件时，驱动修改第一参数和第二参数的流程；数据关联单元，用于根据生成的模型，形成产品的数字化设计数据集，并与产品编号、第一编码和第二编码关联；输出模块，用于形成第二设备清单，其中包含与第一设备清单相对应的产品编号、第一编码、第二编码和第三编码。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)通过设备规格参数的标准化表示，支持批量导入多行设备的参数组合。标准化的参数模板避免了参数录入的遗漏和错误，针对不同的设备类型，预定义了通用的参数范围，用户只需要在范围内选择具体值，不需要记忆确定所有参数，降低了参数确定的难度，采用Excel电子表格的形式，支持复制粘贴实现批量参数设置，避免了逐行手工输入参数的极低效率，从而提高了设计效率；

(2)从参数设置到模型生成的端到端的参数化流程，实现了设计过程的自动化执行，自动提取参数化驱动器，无需人工确定驱动器，实现参数的自动传递，集成了参数化的建模算法，如参数化CAD和PDM工具，可以自动生成模型，而不需要人工操作建模工具完成重复劳动，自动调整参数，无需用户反复尝试，实现设计优化的自动化，自动生成产品数字化数据集，构建参数-模型的一一对应关系，无需人工建立数据联系，从而提高了设计效率；

(3)设立了参数校验机制，通过预设约束条件检查生成的模型参数，确保设计质量，编码的对应可追溯每个产品的设计依据和设计参数，确保产品唯一性，支持产品升级迭代，通过匹配建模模板实现新品快速设计，整个自动化设计流程规范化且可重复执行，大幅提升设计效率，降低设计错误几率。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步描述，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编码表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的一种基于参数化批量选型的建模方法的示例性流程图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的第一参数的选型计算的示例性流程图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的第二参数的选型计算的示例性流程图；

图4是根据本说明书的一些实施例所示的一种基于参数化批量选型的建模系统的示例性模块图；

图5是根据本说明书的一些实施例所示的处理模块的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另作说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

下面结合附图对本说明书实施例提供的方法和系统进行详细说明。图1是根据本说明书一些实施例所示的一种基于参数化批量选型的建模方法的示例性流程图，如图1所示，一种基于参数化批量选型的建模方法，包括：S110根据不同设备的相同部件的选型参数，设置第一参数，并设置第一编码，第一编码用于关联第一参数和第一参数对应的参数化系统中的第一驱动器，第一驱动器为根据第一参数进行选型计算的组件；S120根据不同设备的不同部件的选型参数，设置第二参数，并设置第二编码，第二编码用于关联第二参数和第二参数对应的参数化系统中的第二驱动器，第二驱动器为根据第二参数进行选型计算的组件；S130根据设置的第一参数、第二参数、第一编码和第二编码，建立第一设备清单；S140将建立的第一设备清单导入参数化系统，根据每个设备的第一编码和第二编码获取对应的第一驱动器和第二驱动器；第一驱动器根据对应的第一参数进行选型计算。S150第二驱动器根据对应的第二参数进行选型计算。S160根据生成的模型参数，参数化系统生成第三编码，并将生成的第三编码写入第一设备清单，生成第二设备清单。

其中，参数化系统包含计算机辅助设计系统CAD和产品数据管理系统PDM。CAD用于参数化的三维模型设计和仿真计算，PDM用于数据管理。第一编码是部件编号，用于标识设备的部件。第一参数包含部件的尺寸参数和材料参数。第一驱动器的选型计算用于计算部件的尺寸和材料。第二编码是设备编码，用于标识不同的设备。第二参数包含设备的结构参数和功能参数。第二驱动器的选型计算用于计算设备的工作性能。第一编码和第二编码与第三编码一一对应，生成设备的唯一的模型参数。根据第一编码查找参数化系统中对应部件的三维模型。获取三维模型的接口参数；根据第一参数中的尺寸参数计算部件的尺寸；根据第一参数中的材料参数设置三维模型的材料属性；根据第二参数中的结构参数计算设备的结构尺寸；根据第二参数中的功能参数从参数化系统中匹配机械传动组件；建立设备运动学模型，对运动学模型进行初始化设定；建立设备动力学模型，对动力学模型进行初始化设定；对初始化后的运动学模型和动力学模型分别进行仿真计算，生成设备的工作性能参数。在生成模型参数后，判断模型参数是否满足预设的尺寸约束条件和性能约束条件；如果参数不满足约束条件，则需要返回修改第一参数或第二参数。总体而言，基于参数化批量选型的建模方法可以通过自动执行设备选型与建模等步骤来提高设计效率。该方法将部件和设备的参数化驱动器与三维模型和选型计算相结合，实现了自动化的建模流程，使得设计人员可以快速生成设备的数字化设计信息和工作性能参数。这种方法可以提高设计过程的效率和准确性，并降低错误的风险。

图2是根据本说明书一些实施例所示的第一参数的选型计算的示例性流程图，如图2所示，S141基于第一编码查找参数化系统中对应部件的三维模型；S142获取三维模型的接口参数；S143根据第一参数中的尺寸参数计算部件的尺寸；S144根据第一参数中的材料参数设置三维模型的材料属性。

具体地，第一编码用于标识设备的部件。系统通过使用第一编码来搜索特定的部件。找到部件后，系统会提取与部件的三维模型相关的接口参数。接口参数提供了关于部件几何特性、接口和连接的重要信息。第一参数包含与部件相关的尺寸参数。利用这些尺寸参数，系统进行计算以确定部件的适当尺寸。第一参数还包括与部件相关的材料参数。利用材料参数，系统为三维模型分配适当的材料属性，从而实现准确的模拟和分析。

综上所述，系统自动化了对部件三维模型的搜索和接口参数的提取过程。这消除了手动搜索的需求，节省时间并减少错误。基于尺寸参数的计算确保部件的尺寸确定准确。这降低了设计错误的风险，提高了设计的整体质量。系统根据材料参数设置三维模型的材料属性，确保了部件的数字化设计信息与指定的参数之间的一致性。这有助于在设计过程中保持准确性。利用参数化系统和自动化计算，提高了设计效率。它简化了访问相关三维模型、提取接口参数、计算部件尺寸和设置材料属性的过程。通过降低手动工作量和确保准确性，这种方法提高了设计过程的速度和质量。

图3是根据本说明书一些实施例所示的第二参数的选型计算的示例性流程图，如图3所示，第二编码为设备编码，用于标识不同的设备；第二参数包含设备的结构参数和功能参数；第二驱动器的选型计算用于计算设备的工作性能参数；结构参数包含设备的机构类型、载荷和功率；功能参数包含设备的精度、转速和效率。

S151根据第二参数中的结构参数，计算设备的结构尺寸；S152根据第二参数中的功能参数，从参数化系统中匹配机械传动组件；S153建立设备运动学模型，基于计算的结构尺寸对运动学模型进行初始化设定；S154建立设备动力学模型，基于匹配的机械传动组件对动力学模型进行初始化设定；S155对初始化后的运动学模型和动力学模型分别进行仿真计算，生成设备的工作性能参数。

具体地，第二编码用于标识不同的设备。第二参数包含设备的结构参数和功能参数。第二驱动器的选型计算用于计算设备的工作性能参数。结构参数包含设备的机构类型、载荷和功率。功能参数包含设备的精度、转速和效率。根据第二参数中的结构参数，计算设备的结构尺寸。从参数化系统中匹配机械传动组件，根据第二参数中的功能参数。建立设备运动学模型，并根据计算得出的结构尺寸对运动学模型进行初始化设定。建立设备动力学模型，并根据匹配的机械传动组件对动力学模型进行初始化设定。对初始化后的运动学模型和动力学模型进行分别仿真计算，生成设备的工作性能参数。

综上所述，系统通过计算结构参数和功能参数，自动计算设备的结构尺寸和选型结果。这消除了手动计算的复杂性，减少了专业人员的工作量，并提高了计算的准确性。通过参数化系统匹配机械传动组件，确保设备的功能参数与选型结果之间的一致性。这有助于提高设计的一致性和协调性。通过建立设备的运动学模型和动力学模型，并进行仿真计算，可以预测和评估设备的工作性能参数。这帮助设计人员在设计过程中更好地理解设备的运行行为，并作出相应的改进。利用第二参数的选型计算流程，包括结构参数计算、机械传动组件匹配、运动学模型和动力学模型建立以及仿真计算等步骤。通过自动化计算和仿真计算，设计人员可以更高效地选择设备参数，更好地了解和改进设备的性能，从而提高设计效率和质量。

图4是根据本说明书的一些实施例所示的一种基于参数化批量选型的建模系统的示例性模块图，如图4所示，本申请还提供一种用于执行本申请的一种基于参数化批量选型的建模方法的系统200，系统包括输入模块210、处理模块220和输出模块230；输入模块：用于导入Excel格式的第一设备清单，包含产品信息和参数化设计输入数据。处理模块：此为核心模块，包括多个单元执行参数化计算、三维建模、模型检验等功能，实现设计自动化。输出模块：形成输出第二设备清单，包含产品唯一标识编码和参数化设计结果数据。通过该系统的模块化设计与信息流自动传递，实现了参数化设计全流程的智能化执行。系统集成了参数化计算、三维建模和约束条件检查等功能，可以根据标准化信息输入，自动高效生成设备产品的定制化设计方案，大幅提升工程设计效率。

图5是根据本说明书的一些实施例所示的处理模块的示意图，如图5所示，处理模块210包含：编码解析单元211，用于根据第一设备清单中的第一编码和第二编码，查找参数化系统中的对应第一驱动器和第二驱动器；参数传递单元212，用于将第一设备清单中的第一参数和第二参数，输出给对应的第一驱动器和第二驱动器；驱动执行单元213，用于激活第一驱动器和第二驱动器，根据各自接收的第一参数和第二参数进行选型计算，生成设备的模型参数；模型生成单元214，用于根据第一驱动器和第二驱动器的计算结果，生成设备产品的三维模型；模型检查单元215，用于判断生成的模型参数是否满足预设的尺寸约束条件和性能约束条件；参数调整单元216，用于在模型参数不满足约束条件时，驱动修改第一参数和第二参数的流程；数据关联单元217，用于根据生成的模型，形成产品的数字化设计数据集，并与产品编号、第一编码和第二编码关联。

在本申请的具体实施例中，用户编制Excel批量导入模板，包含产品规格参数、项目编号等信息，形成标准化的批量清单格式。选型用户根据产品类型和规格，批量填写清单模板，完成整批产品的选型工作。通过版本控制，上传已填写的批量清单到产品数据管理系统，并绑定到参数化项目中。参数化系统自动驱动清单中参与参数化的信息，触发对应项目的参数化模型设计。参数化模型自动生成各产品的3D模型和2D图纸，并反填产品编码到原Excel清单中。建立标准化的批量清单模板，实现产品信息的结构化输入。参数化系统具备直接驱动Excel批量清单的功能，建立二者的无缝连接。参数化规则银行包含不同产品规格参与参数化的可配置化设计方案。自动编码机制，用于从参数化模型生成产品编码，并回填到原清单中。一次性完成整批产品的选型，避免重复选型，缩短设计周期。参数化系统实现智能自动设计，减少重复工作，用户从选型解脱出来，提升设计效率。编码反填实现参数化设计与原始清单的跟踪和质量控制，方便数据管理。实现了设计过程的一致性、标准化和规范化，有利于大批量及多品种设计。综上，通过对设计流程的参数化改造，实现了设计自动化和对降本增效的持续优化，从而大幅提升工程设计的效率。

综上所述，本申请实现了设备产品设计的参数化和配置化，通过设置不同的编码、参数和驱动器，可以灵活地对同类产品的相同部件和不同部件进行选型设计。建立参数与驱动器的动态关联，参数化系统可以自动调用对应的参数化规则进行设计计算，无需人工反复选型，大大提高设计效率。建立多层编码体系，可以实现从部件到整机的目录化和参数化管理，有利于批量化和自动化设计。参数化系统集成了CAD、PDM等多种工具，实现了计算、建模、数据管理的协同，确保了设计一致性。设立了参数校验机制，通过预设约束条件检查生成的模型参数，确保设计质量。编码的对应可追溯每个产品的设计依据和设计参数，确保产品唯一性。支持产品升级迭代，通过匹配建模模板实现新品快速设计。整个自动化设计流程规范化且可重复执行，大幅提升设计效率，降低设计错误几率。设计参数和文档完全数字化，便于数据积累和后期优化，建立知识反哺机制，本申请相比现有技术设计将大幅提高工程设计效率和质量。

Claims (10)

1.一种基于参数化批量选型的建模方法，包括：

根据不同设备的相同部件的选型参数，设置第一参数，并设置第一编码，第一编码用于关联第一参数和第一参数对应的参数化系统中的第一驱动器，第一驱动器为根据第一参数进行选型计算的组件；

根据不同设备的不同部件的选型参数，设置第二参数，并设置第二编码，第二编码用于关联第二参数和第二参数对应的参数化系统中的第二驱动器，第二驱动器为根据第二参数进行选型计算的组件；

根据设置的第一参数、第二参数、第一编码和第二编码，建立第一设备清单；

将建立的第一设备清单导入参数化系统，根据每个设备的第一编码和第二编码获取对应的第一驱动器和第二驱动器，第一驱动器和第二驱动器分别根据对应的第一参数和第二参数，进行选型计算，生成设备的模型参数；

根据生成的模型参数，参数化系统生成第三编码，并将生成的第三编码写入第一设备清单，生成第二设备清单。

2.根据权利要求1所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

参数化系统包含计算机辅助设计系统CAD和产品数据管理系统PDM的系统；

计算机辅助设计系统CAD用于参数化的三维模型设计和仿真计算；

产品数据管理系统PDM用于数据管理，数据管理为将计算机辅助设计系统CAD生成的数据与第一编码、第二编码和第三编码进行关联，生成产品的数字化设计信息。

3.根据权利要求1所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

第一编码为部件编号，用于标识设备的部件；

第一参数包含部件的尺寸参数和材料参数；

第一驱动器的选型计算用于计算部件的尺寸参数、材料参数。

4.根据权利要求3所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

基于第一编码查找参数化系统中对应部件的三维模型；

获取三维模型的接口参数；

根据第一参数中的尺寸参数计算部件的尺寸；

根据第一参数中的材料参数设置三维模型的材料属性。

5.根据权利要求1所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

第二编码为设备编码，用于标识不同的设备；

第二参数包含设备的结构参数和功能参数；

第二驱动器的选型计算用于计算设备的工作性能参数；

结构参数包含设备的机构类型、载荷和功率；

功能参数包含设备的精度、转速和效率。

6.根据权利要求5所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

根据第二参数中的结构参数，计算设备的结构尺寸；

根据第二参数中的功能参数，从参数化系统中匹配机械传动组件；

建立设备运动学模型，基于计算的结构尺寸对运动学模型进行初始化设定；

建立设备动力学模型，基于匹配的机械传动组件对动力学模型进行初始化设定；

对初始化后的运动学模型和动力学模型分别进行仿真计算，生成设备的工作性能参数。

7.根据权利要求1所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

在生成模型参数后，判断模型参数是否满足预设的尺寸约束条件和性能约束条件；

若模型参数不满足约束条件，则返回修改第一参数或第二参数。

8.根据权利要求1所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

第一设备清单中的第一编码和第二编码与第二设备清单中的第三编码一一对应；

通过第一编码、第二编码和第三编码的对应关系，生成设备的唯一的模型参数。

9.根据权利要求1所述的基于参数化批量选型的建模方法，其特征在于：

还包括：

导入参数化系统的第一设备清单还包含产品编号，产品编号用于标识不同型号的设备；

根据产品编号，在参数化系统中匹配产品编号对应的建模模板；

根据匹配得到的建模模板中的参数化建模步骤，生成产品的参数化模型。

10.一种基于权利要求1至9任一所述的基于参数化批量选型的建模方法的系统，包括：

输入模块，用于导入Excel形式的第一设备清单，第一设备清单包含产品编号、第一编码、第二编码、第一参数和第二参数；

处理模块包含：

编码解析单元，用于根据第一设备清单中的第一编码和第二编码，查找参数化系统中的对应第一驱动器和第二驱动器；

参数传递单元，用于将第一设备清单中的第一参数和第二参数，输出给对应的第一驱动器和第二驱动器；

驱动执行单元，用于激活第一驱动器和第二驱动器，根据各自接收的第一参数和第二参数进行选型计算，生成设备的模型参数；

模型生成单元，用于根据第一驱动器和第二驱动器的计算结果，生成设备产品的三维模型；

模型检查单元，用于判断生成的模型参数是否满足预设的尺寸约束条件和性能约束条件；

参数调整单元，用于在模型参数不满足约束条件时，驱动修改第一参数和第二参数的流程；

数据关联单元，用于根据生成的模型，形成产品的数字化设计数据集，并与产品编号、第一编码和第二编码关联；

输出模块，用于形成第二设备清单，其中包含与第一设备清单相对应的产品编号、第一编码、第二编码和第三编码。