包裝智能設計APP
一、企業簡介
南京維拓科技股份有限公司專注于制造業十年，在國防軍工、航天航空、電子高科技、工業產品、交通運輸等行業里擁有上千家的用戶，目前已在國內多個不同行業的標桿企業中部署落地，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云、智能設計、智能制造和物聯網技術，專注于為制造企業、雙創園區、政府公共服務平臺提供業界一流的基于互聯網+的智能設計、智能制造和智能服務解決方案，為進入工業4.0時期的企業提供完整的數字化工廠服務，構建互聯網+時代的虛擬創新企業，實現先進制造業與互聯網+的深度融合。
維拓科技著力于實現在產品全生命周期內的工業APP研究和應用，實現工業APP與工業應用的深度融合，將設計、制造和運維服務形成閉環，形成真正的互聯網+應用。
二、工業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數據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驗，但這些經驗并未得到很好的傳承，導致設計質量無法穩步提升；
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，傳統設計模式已經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）、創新點
包裝智能設計APP有如下創新點：
1、使傳統包裝設計CAD交互式設計轉變為自動化和向導式智能設計；
2、設計結果確保設計的正確性和制造的可行性；
3、專家知識和經驗以結構化方式轉變為企業知識和經驗，知識得到有效傳承；
4、實現三維相似模型智能檢索；
5、實現包裝設計規范檢查；
6、實現產品包裝方案模板可配置；
7、實現泡沫智能裁剪；
8、實現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，對應包裝產品設計的全流程，具體如下：
1、方案選型: 根據輸入信息調取數據庫中的已有方案，并可以對比方案。
圖1 方案選型界面
創建之后的模型如下圖所示：
圖2 創建模型
2、物料選型：根據輸入參數分別設計產品零部件模型。
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：計算產品材料成本。
圖5 成本核算界面
5、工程圖生成：自動生成產品零部件工程圖。
圖6 生成工程圖界面
6、清單統計：自動統計產品BOM清單。
7、報告生成：自動生成產品設計報告。
8、方案歸檔：自動提交模型歸檔到PDM系統。
（四）、功能和技術指標優勢
包裝智能設計APP具有如下優勢：
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，新員工能夠根據軟件指引快速上手；設計規則和專家經驗融入設計平臺，正確的做法和經驗可以借鑒； 通過模板和UDF等規范三維模型及特征的創建，實現標準化建模，同時將新標準快速在軟件體現，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；數據規范統一，結構尺寸系列化，設計的同時檢查數據的合理性；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，后臺包材數據庫也自動刷新，避免了重復創建包材部件。
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；由于實現泡沫智能裁剪，大幅度減少多余腔體的泡沫材料，實現對原材料成本、加工成本的降低。
三、技術方案說明
（一）、工業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，對應了產品設計的全流程，可以服務于整個產品的研發過程，系統架構如下圖所示：
圖7 包裝智能設計工業APP系統架構圖
（二）、工業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:根據輸入的產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，根據已有模型的結構特征，篩選、推薦采用的產品結構類型，并可依據已有模型的結構聯想設計出與之匹配的模型結構。
圖8 剪裁流程
3、設計規范檢查技術，根據規則自動檢查模型的結構設計是否符合要求。
4、產品方案模板可配置技術。
圖9 配置模板
5、產品資料目錄智慧管理技術。
圖10 產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信息（如部門、產品類型、區域、運輸條件、安裝方式和裝箱方法等信息等），APP會根據上述輸入信息自動選取對應的產品包裝方案。
第二步：APP根據產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范檢查，對不符合規范的地方進行修改。
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，具有20億以上市場規模。
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