ThinkDesign覆盖家具设计全流程的敏捷化设计平台

ThinkDesign覆盖家具设计全流程的敏捷化设计平台

目录

ThinkDesign覆盖家具设计全流程的敏捷化设计平台 (1)

1、3D设计平台对“板木结合，全屋定制”新业务模式的强大支撑 (2)

2、建立实木家具3D数字化敏捷研发平台的必要性和迫切性 (3)

2.1 近几年中国家具行业竞争趋势 (4)

2.2 家具企业研发工作趋势 (4)

3 数字化家具敏捷研发平台的定义 (5)

4 ThinkDesign高端实木家具设计全流程的解决方案 (6)

4.1 关于ThinkDesign软件 (6)

4.2 ThinkDesign是覆盖实木家具产品从概念到产品的一体化敏捷研发设计平台 (7)

4.2.1 ThinkDesign软件独特的技术优势 (7)

4.2.2 强大的售后培训与支持体系 (9)

5 典型客户亚振家居设计效益分析 (10)

5.1 流程优化价值 (10)

5.2 亚振家居使用ThinkDesign软件所体现出的价值（图14） (11)

5.3 ThinkDesign（简称TD）软件针对家具企业各部门所提供的好处 (11)

5.3.1 对设计部门的好处 (11)

5.3.2 对生产制造部门的好处 (12)

5.4 典型产品案例分析 (13)

6 结语 (13)

参考文献： (14)

摘要：近几年中国家具行业竞争趋势和家具企业研发工作趋势对于实木家具3D数字化敏捷研发平台的建设提出了必要性和迫切性。数字化家具敏捷研发平台应当是：基于家具研发最佳实践和企业知识的，覆盖家具研发全过程的，满足企业家具研发业务需求的，保证信息流高效流动的各类数字化技术和软件的集合。ThinkDesign是业界一款基于统一的数据平台，真正覆盖实木家具产品研发的概念和造型设计、拆单和结构设计、二维工程出图、无缝集成CAM软件与数控加工设备、工艺设计BOM无缝集成企业ERP系统的全流程的解决方案。它能够避免数据转换的繁琐与风险，保证产品研发的同步性，缩短产品研制周期。

关键词：ThinkDesign；3D数字化敏捷研发平台；技术优势；全流程的解决方案

随着信息通信技术的高速发展，“互联网+”、“工业4.0”已经成为了当前制造业的关注热点。由于家居行业独有的特点，“互联网家居”率先走入了人们的消费视野，家居制造业也开启了“工业4.0”时代的征程。家居行业展开了“板木结合，全屋定制”新业务模式。

1、3D设计平台对“板木结合，全屋定制”新业务模式的强大支撑

针对新的业务模式必须打造贯穿“门店固装定制、活动家具与全屋家居虚拟场景快速设计展示、快速报价、快速拆单、敏捷对接自动化生产系统快速交货”的信息化平台，以支撑大规模定制的家居企业新业务模式（图1）。

简欧、简美和新中式等风格家具产品的设计与制造与其它家具产品相比具有更多的“工业4.0”时代特性，其可以采用成熟的3D设计平台实现产品的造型设计、结构设计和自动化设备生产。通过采用合适的设计软件平台，以及与之对应的生产制造设备。家具设计、制造的效率将会得到成倍的提升。

简欧、简美和新中式等风格家具拥有灵动的设计线条、复杂的曲面和榫卯结构。这就要求3D设计平台拥有强大的曲线、曲面构建功能，这一点是3D设计平台基础功能也是核心功能。同时也要求3D设计平台具备快速的产品全局设计变更能力，并且需要具备完整而专业的概念造型设计、结构拆单设计、工程出图、导出BOM表、对接ERP与PLM系统，已经对接数控加工设备、专业的榫卯件、五金件、刀具库、木线库等专业部件库的全套功能模块。

2、建立实木家具3D数字化敏捷研发平台的必要性和迫切性

随着经济的发展，人们的家居消费水平与审美水平的日益提升，市场对家具产品的外观造型和品质提出了更高的个性化要求。家居企业提升产品创新设计能力，采用自动化数控设备生产来提升产品品质已经势在必行。

经过30余年改革开放的发展，中国的“人口红利”的逐渐消失，工业自动化技术的应用能力已经成为国内家具企业未来生存和发展的核心能力。但是目前很多家具企业在产品数据源端还是依赖传统的二维CAD设计平台，面对日益复杂与个性化的创造性设计要求，日益紧迫的交货时间要求，CAD设计平台已经暴露出诸多弊端。与此同时，三维CAD/CAE/CAM/ PLM一体化技术已经日臻成熟，已经成为了机械制造业的基础技术平台。技术差距与提升机会并存。

2.1 近几年中国家具行业竞争趋势

①消费者越来越挑剔，对家具产品的审美和品质要求越来越高；市场细分程度越来越高，细分市场的竞争也日趋激烈；②个性化定制家具市场份额越来越大，这类家具设计工作量大，交货周期越来越短；③产品价格竞争越来越激烈，而原材料价格和人工成本越来越高，这对家具制造企业成本控制的压力越来越大；这些竞争趋势对家具企业的研发工作提出了越来越高的要求。

2.2 家具企业研发工作趋势

①同步研发的工程项目越来越多；②个性化产品的比例越来越高；③项目研发周期越来越短；④单一产品的研发投入越来越少；⑤为了应对这些挑战，许多家具企业的研发人员越来越多，但是其人员规模扩展的速度仍然无法应对越来越多的家具研发项目的需求。而且伴随着研发人员规模的扩大，还出现一些不良后果：人员规模的扩张使得有经验的工程

师被稀释在越来越多的新产品开发项目中，使得单一产品开发项目团队的整体技术能力呈

现下降趋势。大量新人的引入，导致现行的机制无法满足大量新人的培训要求。

在我国人口红利逐渐消失、人力资源面临瓶颈的情况下，我们不得不寻求其它途径来解决当前的难题。当前有效的途径就是建立高效的数字化家具研发平台。我们知道：“战争的决定因素是人，但先进的武器装备却能够将人的创造性发挥到极致！”为了打赢家具产品研发这场战争，我们就需要寻求“数字化家具敏捷研发平台”这一先进的“武器装备”来构建家具企业的设计研发体系（图2）。

3 数字化家具敏捷研发平台的定义

按照笔者的理解，数字化家具敏捷研发平台应当是：基于家具研发最佳实践和企业知识的，覆盖家具研发全过程的，满足企业家具研发业务需求的，保证信息流高效流动的各类数字化技术和软件的集合。

首先，数字化家具研发平台不是各个数字化技术和软件的简单堆砌，它是包含企业的知识、规范、标准，以及行业最佳实践的平台，是能对家具工程师提供专家知识和设计向导的智能化平台。

其次，数字化家具敏捷研发平台应当能够覆盖家具研发的全过程，从最初的需求定义、系统设计、概念设计、结构设计、产品验证、工艺设计到最后的生产准备，提供全过程的支持，而且能够保证各个阶段的信息流顺畅无阻。

另外，数字化家具敏捷研发平台必须与家具企业家具研发业务流程相匹配。

4 ThinkDesign高端实木家具设计全流程的解决方案

4.1 关于ThinkDesign软件

ThinkDesign是一款高效的创新性三维设计软件，诞生于欧洲。1979年推出了第一个2D版本，1990年推出了当时世界上最先进的一款三维造型内核ThinkCore，其对CAD 技术的发展产生了深远的影响。在2001年和2006年， ThinkDesign相继推出了GSM与ISM 技术，不断创造着CAD技术的神话，它是目前最适合国内家具企业应用的世界级软件产品。

ThinkDesign是业界一款基于统一的数据平台，真正覆盖实木家具产品研发的概念和造型设计、拆单和结构设计、二维工程出图、无缝集成CAM软件与数控加工设备、工艺设计BOM无缝集成企业ERP系统的全流程的解决方案。它能够避免数据转换的繁琐与风险，保

证产品研发的同步性，缩短产品研制周期。

4.2 ThinkDesign是覆盖实木家具产品从概念到产品的一体化敏捷研发设计平台

4.2.1 ThinkDesign软件独特的技术优势

①覆盖家具设计全流程的解决方案， ThinkDesign软件全部功能模块基于同一数据平台，避免不同数据转换带来的繁琐与风险，保证产品开发的同步性。多样化的建模方式，无参和有参形式相结合，易学易用。可以轻松实现：从概念、造型设计，拆单、结构设计，二维工程出图，无缝集成CAM软件与数控加工设备，工艺设计BOM无缝集成企业ERP系统整个设计业务流程（图3）。②完美的家具概念设计功能，ThinkDesign软件在家具造型和概念设计方面，除了提供传统的创建及编辑功能，它还提供了一整套的创新设计手段，可以帮助您从一张草图、图片开始，顺利的完成产品的造型设计（图4）。③强大的造型工具，ThinkDesign为家具创新设计提供了有力的工具，其特有的GSM（Global Shape Modelling）全局形状建模技术引领“目标驱导设计”理念，其柔性设计为家具企业提供了全新的创意设计方法，轻松解决各种异形曲面设计难题，快速响应设计需求，将设计师的灵感转换为产品（图5）。基于GSM技术，ThinkDesign可以针对产品、部件、零件实现快速的衍生设计（图6）。

①同一风格产品的快速系列化衍生设计；②同一风格产品的零部件快速变形设计；

③雕花数据快速匹配不同产品的变形设计；④高效的结构设计，ThinkDesign拥有可自定义扩展的家具专用刀具库、零件库、木线库、五金件库和榫卯库资源，实现用制造资源辅助设计。目前ThinkDesign资源库中已有刀具模型10000余把，还能帮助企业定制刀具、木线，极大的提高了企业历史数据的积累和重用，刀具库直观易用，提供给设计师用制造资源辅助设计的形成（图7）；⑤强大的2D转3D设计功能，可以高效的利用草图数据或AutoCAD的数据快速建模，ThinkDesign软件具有完整的2D设计功能，能很好的解决用户历史二维图的继承问题。在人机交互的模式下能轻松读取二维CAD数据的线型、线宽、颜色、图层、尺寸标注等信息，并将其转换为3D数模（图8）；⑥标准的参数化设计，实现标准产品部件的快速设计，ThinkDesign软件能通过参数表来设计标准类的产品，同系列的产品能通过参数表控制，可以快速实现三维模型更改，二维图纸和BOM表全关联修改，实现通用零部件的快速设计（图9）；⑦自动生成工程图， ThinkDesign软件拥有强大的生成工

程图的能力，包括自动尺寸标注、公差标注、零件序号、技术要求、自动生成投影面、辅助面、截面和局部视图、企业标准的图框、标题栏、明细表，允许直接从实体造型产品按ANSI/ISO/JIS/ DIN标准的生成工程图。且工程图数据与3D数据相关联，3D数据变更则工程图自动更新，并可直接保存成DWG格式文件（图10）；⑧自动导出BOM表，ThinkDesign 能在设计完成后自动生成BOM（净料尺寸、表面积、体积、重量、木皮用量、油漆用量，设计变更则BOM自动更新，生成的BOM信息可被ERP系统读取，⑨可输出全方位展示的3D-PDF 展示文档，方便营销部门与客户的沟通，ThinkDesign软件能直接导出PDF文件，用户可在PDF文件内用旋转、缩放和测量等3D方式浏览数据，由于3D-PDF文档属于轻量化数据，传输方便，不同部门之间就能通过 PDF文件进行高效沟通，更重要的是营销部门能通过PDF 文件与客户更高效的沟通。

4.2.2 强大的售后培训与支持体系

①T h i n k D e s i g n 软件易学易用， ThinkDesign软件采用全中文应用界面；全面采用Windows技术，支持特征的“剪切、复制、粘贴”等操作；导航式命令提示栏和任务栏说明使设计过程变的非常轻松。ThinkDesign 软件拥有强大而便捷的曲面造型功能，可实现无参和有参相结合的多样化建模方式，提供方便的2D转3D技术。这些可以让软件使用者在短时间内快速掌握它的应用。

②强大的培训实施和售后服务支持体系，思茂科技的技术服务团队拥有丰富实木家具企业三维数字化设计项目实施经验，不但可以提供软件功能基础培训、高级培训，还可以提供项目导航、客户化定制、企业产品知识库的建立等个性化技术服务，以支持用户快速响应客户的设计需求，确保软件用户项目实施成功，以保证软件项目的投入获得最大的回报。

思茂科技除提供传统的电话、邮件、上门交流等服务，还通过屡获殊荣的全球 Customer Care网站为客户提供24小时的在线培训，用户可以进行在线自我培训、提交问题、查阅Q&A等。

③全球知名品牌的成功应用，目前使用 ThinkDesign做为设计平台的国际国内家具行业用户及品牌有南京林业大学、江苏农林职业学院、Poltrona Frau、Brayton、Vitra、BAIDI、THONE、LIXIL骊住、kuschco、 Karimoku、 ITOKI、KOKUYO、INAX、FUJI FURNITURE、Oliver、亚振家居、卡芬达、巴里巴特、南洋迪克、福溢家具、华美居，长实家具、伊莎美伦、恒艺红木、德嘉印象等（图11）。

5 典型客户亚振家居设计效益分析

5.1 流程优化价值

亚振家居设计部门前期设计模式分析：亚振家居外观设计部门首先用AutoCAD软件进行方案设计，确定方案以后再用3DMAX或犀牛软件（Rhino）做一次产品建模来评估产品外观，确定产品外观后再由结构设计工程师用 AutoCAD软件进行结构，最后，再由加工编程部门用ALPHCAM软件做一次3D建模来满足数控加工需要。由于亚振家居在设计流程的不同环节中采用不同的设计工具，产生了设计流程中信息化不连贯的问题，在这种设计作业模式下，一个产品从设计开始到数控加工经过了3次设计绘图，有2次以上的设计工作是重复的，从而导致产品开发周期较长，影响了公司快速响应市场变化的能力。

①亚振家居前期设计作业流程图（图12）；②亚振家居采用ThinkDesign以后的作业流程图（图13）。

5.2 亚振家居使用ThinkDesign软件所体现出的价值（图14）

①采用ThinkDesign软件后所有设计环节基于同一设计平台，数据可以直接对接数控编程软件，全流程没有重复绘图和设计的工作，既提高了设计的效率，减少了2次重复绘图工作（图14）。

②3D\2D\BOM等一套数据贯穿整个设计流程，并且保持数据的关联性，3D数据修改后

2D数据和BOM数据关联修改，同时BOM数据可以通过中间数据表传递到数夫ERP系统。

5.3 ThinkDesign（简称TD）软件针对家具企业各部门所提供的好处

5.3.1 对设计部门的好处

①快速实现从手稿到3D建模：TD支持通过手写板实现从设计手稿快速构建3D精确建模，替代了现在用CAD和3Dmax两款软件所实现的功能，既能方便快捷的建立三维模型，也能保证数据的准确性，同时可以自动输出2D图纸和产品零部件明细表，开料尺寸等。

②便捷的复杂产品的创意设计和变更： TD的GSM全局建模功能，可以非常灵活便捷的解决餐椅、沙发、床等产品的复杂曲线、曲面的设计工作，而且修改方便，实现了基于设计目标来驱动三维模型。

③准确完成产品的拆单工作：TD提供精确的结构设计，可以在前期设计过程中考虑每个零部件的准确性和准确的装配关系，设计过程可以对数据进行干涉检查及分析，保证生产图纸的准确性。避免设计部门同生产部门因图纸不准确而产生沟通障碍。

④实现2D历史数据3D化：快速利用企业以往AutoCAD数据，通过智能2D转3D技术，构建3D数字产品，可较快将公司多年积累的2D产品数据变成3D数据。

⑤产品设计数据重用：TD的参数化应用可以提高设计成果的重用，快速基于已有产品进行衍生设计及系列化设计。通过项目导航及产品标准化、模块化及参数化的数字资产库建立，可以实现公司五金零件、刀具库、连接件、榫卯结构件等标准件产品30%左右的零

部件得以重用，无需重新建模。同时，提高了实际生产过程中零部件的标准化程度。

⑥BOM数据的准确性和BOM表制作效率的提升：TD基于三维数字化样机精准设计， BOM 数据通过3D数据自动采集零部件的数量、部件的精确尺寸，并可以按规则添加毛料，该过程无需人工统计数量及计算部件的成型尺寸，因此，可以保证数量的100%准确性和开料尺寸的100%准确性，同时减少了人工统计和计算的时间，效率提升50%以上。

⑦与ERP数据系统的成功对接：TD同数夫 ERP有成功的数据对接应用，TD产生的设计BOM 数据表可以便捷导入数夫ERP，TD通过调用数夫数据库中的物料名称及编码等信息在设计过程中可以保证产品名称及物料编码的准确性。

⑧提升设计团队整体能力：建立公司各类产品的标准设计规范和产品知识库，实现产品的标准化、模块化。将优秀设计人员的经验固化在设计系统中，提升设计团队的平均水平，同时，更方便对新人的培训和数据管控。

5.3.2 对生产制造部门的好处

①消除部门间的沟通障碍：3D精确表达，使制造部门能更清楚地理解产品各零件的信

息，避免与设计部交流上的误解。同时，图纸的准确性保证生产的有效性。

②数控加工对接：通过前期测试TD数据可以直接同公司现有铣床编程软件和Alphcam 软件对接，编程人员无需再次建3D模型即可解决线板及五轴加工编程的数据制作问题5.4 典型产品案例分析

沙发类家具：使用ThikDesign后的价值，（图15、图16)①解决精确大样图，准确把握外形比例以及部件尺寸，单款产品缩短设计周期7～8天；②精确拆单，保证设计结果精确制造；③自动产生设计BOM，零件数量及木料尺寸准确率提升到99.9%；④自动获得线版图，师傅基于准确图纸打样，一次作准，减少1～2轮打样的人工及材料成本；⑤一次绘图解决大样图，拆单图，数控加工图，减少2次重复设计，提升设计到生产的流程效率50%；

⑥大部分部件采用5轴设备加工，原来设计软件很难处理这类数据，五轴机床成为摆设，采用TD后数据可以轻松解决，使设备的利用率达到80%以上，据工厂反馈，产能替代10个工人。

6 结语

随着家居制造业也开启了“工业4.0”时代的征程。家居行业展开了“板木结合，全屋定制”新业务模式。同时人们的家居消费水平与审美水平的日益提升，市场对家具产品的外观造型和品质提出了更高的个性化要求。

家居企业提升产品创新设计能力，采用自动化数控设备生产来提升产品品质已经势在必行。ThinkDesign能够为高端实木家具设计提供全流程的解决方案，其作为覆盖实木家具产品从概念到产品的一体化敏捷研发设计平台，具有独特的技术优势，更具有强大的售后培训与支持体系，且易学易用，并与全球各知名品牌的保持着良好的合作与应用。

参考文献：

[1]大规模定制家具快速响应机制及关键技术的研究[J].熊先青,魏亚娜,方露,吴智慧, 王雨薇.林产工业.2016,(01):?? [2]中国家具工业发展的现状与展望[J]. 吴智慧.南京林业大学学报(自然科学版).

2002,(05):??-？. [3]家具设计专业多维实践教学体系的探索 [J].陈哲.家具与室内装饰.2011,(4):32-33.