SolidWorks 原生装配自动化 · 方案建议稿 2026.09

冷冻机组
AI 装配设计助手

沿用工程师现有的 SolidWorks 工作方式,把成熟母版、企业模块库与工程规则变成可执行的自动化能力: 自动复用部件、生成三维装配与接管、联动更新工程图与 BOM,工程师只负责关键决策与发布。

  • 42真实装配解析
  • 584组件实例
  • 452Mate 约束
  • 895接口端点
R404A / R23 复叠制冷系统三维装配视图
R404A + R23 复叠制冷系统 · 组件位号与原理图对应

产品定位

不是替代 SolidWorks,而是在工程师现有流程里补上重复劳动那一段。

01

复用成熟设计

检索历史母版与已验证模块,减少找图、找型号和重复配合。

02

减少重复出图

已有部件沿用有效图纸;新增自制件按批准模板生成工程图与展开。

03

同步设计变更

关联更新管路、支架、板孔与固定,同步总装工程图与 BOM。

04

保留工程师审核

系统定位问题与待确认项,关键决策和发布仍由工程师完成。

现有流程与优先改善环节

工作环节当前人工工作本方案提供的辅助能力
资料与复用核对订单、查找历史装配和部件提取需求,匹配母版并说明差异
三维装配摆放部件、建立配合、调整接管按模板装配,支持局部修改和重建
工程检查核对干涉、检修空间和固定方式执行已批准规则,定位问题对象
出图与物料补图、标注、核对数量和版本按出图清单生成,图纸与 BOM 同步

试点启动时记录各环节人工工时,按实际耗时确定自动化优先级。

三维样例

以下模型由本项目流程重建,可直接在浏览器中旋转、缩放、切换视图。

R404A / R23 制冷系统 2990 × 2165 mm · 机组 + 配管 + 蒸发器
拖动旋转 · 滚轮缩放 · 右键平移
模型载入中…
排气/热气 液管/供液 低压/吸气 冷却水 回油 测压/感温细管
步入式试验箱整机外观
整机装配 3300 × 4715 × 2380 mm
整机开门剖视
开门剖视 · 内部布置
冷冻机组内部
冷冻机组内部 1500 × 1050 × 2000 mm

模型用于系统说明、空间布置讨论与装配外观查看,部件外形与配管走向为示意。

已验收能力

下列每项均以真实 SolidWorks 文件、独立回读报告与门禁数据为证据,不是概念演示。

装配解析与接口提取

只读、静默打开真实总装,导出组件层级、零件路径、配置、抑制状态、位姿变换,以及 Mate 类型与两端实体。

  • 42 个真实装配递归解析
  • 626 组件节点 / 779 历史端口
  • 原始 .SLDASM / .SLDPRT 不保存、不覆盖

自动装配与跨变体迁移

从零件几何与端口标签生成装配计划,在写入前冻结,再用留出装配独立评估。

  • 28 / 35 严格盲测装配通过
  • 接口集合、历史位姿与对称歧义逐项评估
  • 支持“圆柱轴 + 轴向面 + 防转面”定向端口

自动配管与一键成型

由两个自由接头端点自动生成避开组件包络的中心线,并在 SolidWorks 中扫描为真实管件。

  • 5 段直线 + 4 个 R15 mm 相切圆弧
  • 内外两次连续扫描 + 布尔切除 → 空心单实体
  • 一键完成生成、总装、独立检查、预览下载与远端清理

复杂接口图与多管路重建

融合接口超图与真实几何,把历史总装重建为可回读的新总装。

  • 8/8 管件单实体成功
  • 12/12 干涉拓扑完整解析
  • 总体积偏差 0.0403%(门限 0.1%)

结构化回路 → 原生 CAD 闭环

由结构化过程图(不读取 P&ID 图片像素)驱动 SolidWorks 原生 Pack and Go 与完整回读。

  • 14 个设备 / 28 个端口 / 14 条逻辑连接
  • Pack and Go 生成 152 个文件
  • 回读 307 组件、163 个原生 Mate,打开错误 0

约束、干涉与预览回读

每次写入后独立重开检查,不以“生成成功”代替验收。

  • 组件固定 / 欠约束 / 完全约束状态回读
  • 干涉组件、体积与位置逐项对照
  • 预览图由 SolidWorks 实际导出

代表性闭环结果

场景规模门禁结果
复杂开源总装 · NASA JPL Differential Pivot(Apache-2.0)6 个顶层子装配 → 90 组件总装位姿重放基线通过
真实 CAD 冷库装配 v14 组件 · 1 同心 Mate · 1 端面重合 Mate3 组件完全约束 · 干涉 0 · 27 项本地测试通过
黄金样例 · 蒸发器带配管10 组件 · 22 Mate · 8 个管路实体外径 12.7 / 15.88 / 28 mm,弯曲半径 25 / 31 mm
管路一键成型闭环管件 + 4 组件总装空心单实体 · 独立回读通过

人机协同工作流程

工程师确认关键设计条件,Agent 执行受控操作并返回可定位的结果。

  1. 01

    确认订单

    读取边界、原理图和型号清单,确认缺失信息与固定接口。

  2. 02

    选择母版

    匹配订单族、模块和部件版本,展示可复用项及配置差异。

  3. 03

    生成装配

    修改受控参数并插入模块,生成支持范围内的接管和固定。

  4. 04

    检查交付

    检查几何、规则和物料,更新图纸后交工程师审核。

企业部件库与工程模块库

在现有 CAD 资产上补齐接口、适用配置与版本信息,优先复用已有子装配。

  • 阀组、压缩机接管、水路和充注模块
  • 保留内部结构,开放经验证的外接参数
  • 补齐型号与料号、端口坐标和规格、安装点
  • 登记允许姿态、保温与检修空间、适用版本

SolidWorks 原生装配自动化

以参数、基准与配合关系驱动修改,保留工程师后续编辑能力。

  • 部件与配置:插入或替换批准部件,保留企业料号与版本
  • 位置与配合:使用命名基准和安装接口,按模板更新
  • 受控参数:在有效范围内调整箱体、模块、支架与关联孔位
  • 局部重建:识别受影响对象,保存新版本并定位求解失败项

原生装配和引用文件为主交付,STEP 用于交换,预览模型用于沟通。

交付范围与工程规则

先覆盖已批准的模板和规则;未覆盖项明确交由工程师处理。

部件复用与出图策略

对象类型三维模型处理二维图纸处理
已有外购件、标准件复用批准型号、配置和料号引用已有资料,不生成零件图
已有自制件,设计未变复用有效版本和模型沿用已批准图纸
新增自制件按批准模板生成新模型生成零件图,钣金件按需展开
既有自制件发生设计变更建立修订或新件,记录变更按客户流程修订相关图纸
本次总装及指定分装更新装配结构与引用生成或更新装配工程图

配管与工程规则检查

检查对象关键检查内容典型问题
回路与端口介质隔离、端口规格和连接关系R404A 与 R23 误连
管件与接管承口型式、真实中间管和工艺长度接头贴合但缺少实际连接管
保温与检修保温包络、工具空间和拆卸路径裸件无干涉但无法维护
固定与支撑管夹、支架到承载骨架的连接外形接触但没有有效固定

检查结果区分通过 / 不通过 / 待确认 / 不适用,待确认项不计为通过。

新增自制件设计

试点优先覆盖底盘、检修板和阀组支架等少量成熟模板。

  • 设备安装点决定支架与孔位
  • 水口和检修需求决定开口
  • 固定需求决定局部骨架补充
  • 工艺模板决定图纸:材料、板厚与折弯表来自企业
  • 钣金件生成工程图及展开 DXF;型材件输出切料与焊接明细

BOM 与图纸一致性

物料数量来自实际装配和批准的展开策略,图纸清单单独管理。

  • 物料身份:关联原理位号、物理实例和采购料号,处理总成与子件映射
  • 物料数量:外购件、自制件、管路及固定件分别核对,避免父子双计数
  • 出图状态:已有件标记引用原图,新增或修订件关联出图任务
  • 版本交付:模型、总装图、零件图和 BOM 使用同一设计版本

设计变更的联动更新

受影响对象系统处理交付结果
替换部件核对配置、端口、安装孔及允许姿态复用新型号,不重复生成其零件图
接管及固定更新支持的接管、避震、支架和板孔保留有效配合,列出人工处理项
自制件图纸识别新增或修订对象,更新出图任务仅处理受影响的图纸与展开
总装与 BOM重建视图,核对型号、数量与版本同一设计版本的交付包

设备选型由客户批准,Agent 负责已批准变更的实施和影响检查。

试点与实施计划

环境与样本可用后,按里程碑评审推进,试点参考周期约 12 周。

  1. 前置验证

    读取并重建完整样本

    验证许可和加密环境,确认能执行 CAD、读取及导出。

  2. 第 1–2 周

    梳理范围

    梳理母版、模块、工时和有效规则,冻结试点范围与验收清单。

  3. 第 3–4 周

    装配闭环

    实现部件操作、参数修改和局部重建,形成原生装配修改闭环。

  4. 第 5–8 周

    出图与检查

    接入出图、BOM 和核心工程检查,输出一致的设计交付包。

  5. 第 9–12 周

    试用与推广

    留出订单试用、问题修复和人员培训,输出试点评估及推广建议。

正式周期以环境验证后的项目计划为准。

试点验证场景

  • A 同族改型:在模板范围内改变箱体或模块位置,检查装配与孔位联动
  • B 模块替换:替换已批准型号或阀组,核对接口、接管、固定及物料
  • C 新增自制件:生成约定结构件,输出工程图、有效展开和对应 BOM
  • D 故障恢复:注入缺引用、配合失败或版本冲突,检查提示与恢复过程

未参与模板调试的订单用于独立验证,同一订单的相近修订归入同组。

验收指标

验收维度核验方式建议通过条件
原生 CAD打开、重建、引用与配合检查交付引用完整,关键失败项关闭
工程质量核对回路、型号、接口及批准规则关键错误关闭,强制规则无失败
图纸与物料核对出图范围、数量和设计版本无多出、漏出,模型与 BOM 一致
效率与覆盖记录输入、修改、审核及返工工时达到双方确认的净节省目标

业务收益评估方法

年度工时价值 = 适用订单量 × 每单净节省人工工时 × 综合人工小时成本

  • 同步记录:交付周期、返工次数、人工修改量
  • 覆盖率:模块复用率与适用订单覆盖率
  • 成本核算范围:软件与运行环境、模板整理、部署培训、维护及新增适配

边界与说明

以下内容刻意保留,用于说明当前阶段能承诺什么、不能承诺什么。

部署与数据

  • CAD 操作在客户批准的 Windows 与 SolidWorks 环境执行
  • 对接客户现有环境:SolidWorks 与企业部件库、原生文件与工艺资料、PLM 或共享目录版本管理
  • 数据处理范围由客户确定,模型调用可按数据分级配置
  • 正式发布沿用客户审核与权限流程

当前能力边界

  • 复杂重建当前仍为历史位姿与实体重建,尚未声称已恢复可运动 Mate 或完成陌生散件盲装
  • R404A/R23 闭环证明的是结构化语义绑定到原生总装,14 条逻辑连接尚未重建为 14 组新 Mate/Route
  • 源装配与 Pack and Go 包干涉数均为 189,问题继承自源文件,发布前需处理或正式豁免
  • 面向陌生散件自动布局,需要为每个厂家零件提供端口面、轴向、坐标系、口径与可用 Mate 类型目录

从一个订单族开始验证

提供一台历史母版与一个新订单,我们按上述验收清单跑通一次完整交付闭环。