PTC通过采用系统的方法，将其Pro/Engineer产品设计和开发解决方案与其Windchill协作和控制解决方案，无缝结合成一个最好的基础平台，即产品开发体系PDS。PDS提供了制造企业所需的最关键的功能：创造、协同和控制。

Pro/Engineer 是发动机行业应用最为广泛的三维设计工具，发动机开发设计公司、汽车研究院、发动机厂等都有使用，但是他们的开发流程和设计方法稍有区别。这里只是简要论述PTC公司的PDS系统的发动机总体平台搭建和模块配置，并对一些关键零部件的设计流程做以简单介绍。

设计协同与并行设计

任何产品的设计都是一个从总体到局部的过程，也称为自顶向下的设计过程，即在一个产品设计中，设计意图和设计信息按照总体—部件—分部件—零件的层次传递，并局部细化设计，最终设计出详细的零件和部件，以至整个产品。即使在CAD软件出现后，这个方法还在应用。其中，除了总图，可能还通过设计任务书、设计交接单等来传递信息。而当进行设计调整和修改时，还需要填写设计更改单，并把它发放到所有相关人员手里，任何一点遗漏都可能造成巨大的损失。

像发动机这样复杂的产品设计必须由多人合作才能完成，这就需要各个设计人员进行设计协同，他们可以并行地进行设计。为方便使用Pro/Engineer进行协同设计与并行设计，设计团队需要在设计平台Pro/Intralink 或Windchill PDMlink上工作，以配合Pro/Engineer 的高级装配模块。与传统的设计方法比较，PTC的PDS平台（见图1）具有以下优势：

图1  PTC公司的PDS产品开发平台

1.可以更方便地进行产品设计的规划

在Pro/Engineer的Layout（产品布局）和Skeleton Part（骨架零件）中，集中细致地表达总体设计信息，并方便地传递到下游零部件的设计中。

2.设计的更改可以方便快速地传递和自动更新

Pro/Intralink和Windchill PDMLink中能自动通知每个设计人员，设计人员只要进行简单的操作就可以更新零部件设计，达到设计更改自动传递的目的。

3.Pro/Intralink和Windchill PDMLink可以进行项目和文档的管理

例如可以定义个人的工作被其他人阅读和参考，这样既方便信息的共享和传递，又保护了数据的安全和完整。在Pro/Intralink和Pro/Engineer中，有关的修改指令只能对有权修改的人开放，对于其他设计人员屏蔽。

4.使用Pro/Intralink、PDMLink和Pro/Engineer可以方便快速地进行产品的改型设计，达到产品设计数据的重复利用。

在PTC的PDS开发平台上进行发动机设计，其设计的过程实际上也是一个项目的组织和管理的过程，重点需要考虑以下两点：设计信息的正确传递，包括设计更改信息的快速传递；设计责任的明确划分，包括对设计资料权限的设定。

缸体部件的设计过程实例

设计信息的传递还要根据实际情况来进行，如部件独立性、作为通用部件的可能性、设计合作者或供应商设计等，以此来定义是密切的相关联、松散的相关联还是不加关联而人为控制。

对于一些比较复杂的零件，如缸盖、缸体，也往往采用分功能、分单元设计最后合成总体的方法来实现，这也是一种自顶向下的实现方法。甚至为了加快设计进度，可以多个人来完成一个零件的设计。下面以某发动机缸体为例来说明。

1.将“整机装配骨架模型”中与缸体设计相关的几何信息复制到“缸体骨架模型”，并细化“缸体骨架模型”。这个骨架模型中不仅包含整机的信息，如缸数、缸距，还包含如外形、周边接触界面的形状和尺寸等 。

图2  缸体设计骨架零件

 2.按功能设计可分为外型、腔体、水套和油路，按结构分段设计可分为前部、中部和后部等，（见图3）。

图3  缸体外形分段设计

 3.根据分段设计结果，合并成功能整体（见图4）。

图4  分段合成整体功能结构

4.将各个功能块合并成最终设计零件（见图5）。

图5  各功能结构合成最终设计模型

 因为采用的是自顶向下的设计方法，所有总体上的一些修改都能自动通过Pro/Intralink 或Windchill PDMLink系统通知到每位部件设计师。

知识积累、流程控制和发动机开发平台

本文第一部分介绍了发动机设计是个项目管理和控制的过程，第二部分介绍了发动机设计是一个有规律可循的过程，其方法是可以总结的。但是，一个产品的开发不仅仅是画图纸或三维造型这么简单，其中可能还涉及到工艺分析、性能分析、强度计算、各种实验以及标准审核等过程。这些过程穿插在设计的过程中，什么时候开始启动某个任务、什么时候需要完成某个任务等，都是需要设计师来完成的，都是可以在信息化系统中实现的。

现在的企业人员流动非常频繁，人员的流失往往意味着经验的流失甚至某些能力的丧失，而且中国的许多企业又非常不注意知识的积累和传承，还沿用“师傅带徒弟”的传统方法，有许多局限性。有些从事发动机设计或生产的企业已经意识到了这些问题，他们在PTC的帮助下进行了这方面的改进工作。

具体而言，PTC的发动机设计平台具有以下特点：

1.建立发动机专家系统，指导设计师灵活、快速、规范地创建Pro/Engineer 3D模型；

2.积累发动机设计经验，保证设计经验的安全性；

3.规范发动机设计流程，引导设计人员完成发动机的设计；

4.实现快速发动机设计；

5.建立起基于交付的项目管理系统，控制多个/单个发动机新产品开发项目进程；

6.管理发动机开发过程控制文档及阶段点交付检查表（Checklist）；

7.集中存储ProEngineer 3D CAD设计模型及可视化表示；

8.规范化地执行各类文档的电子化审批流程；

9.维护项目的历史知识库并不断优化改进开发流程模板（Template）；

10.实现产品开发文档的可视化安全共享；

11.实现产品数据的设计发放迁移；

12.提供对合作伙伴的外包项目控制能力；

上述功能的实现需要在PTC公司的Windchill PDMLink、Windchill ProjectLink、Windchill PartsLink、Pro/Engineer等模块配合下完成（见图6）。

图6  发动机PDS的系统架构