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数字化样机技术：NX/MCD软件基础(1)

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什么数字化样机技术？
现有的机械设备设计中，机械设计，电气设计的交叉的并不多。机电一体化，也是一个老生常谈的话题，但在业界并没有太多的工具去支持，机械和电气的设计存在着较大的鸿沟。数字化样机技术，是基于统一的平台，将机械、电气以及随着物联网技术兴起的软件开发整合在一起的三位一体的设计方式。在后文的分享中，我们将带你走进数字化样机设计的大门，一起拥抱新的样机开发方式。

多一些“干货”，少一些“空谈”。我们的数字化样机主要涉及的技术：

基于NX的建模技术（网上的教程较多，本文不做详细介绍）；
基于NX/MCD 的配置使用；
基于TIA 和NX/MCD的虚拟调试技术；
基于Node-RED 快速开发（Node-RED的使用见专栏：Node-RED入门指南）；
基于IBM/Washon的语音识别技术；

--后续文章也会涉及西门子MindSphere 的使用，基于Android/IOS的APP开发等，这部分的使用开发还在探索如何融入相应的课程体系。完成以后，也会一并进入相应的课程体系。

关于NX/MCD与虚拟调试技术概述

那我们闲话少说，直接进入NX/MCD环境的学习。若你对虚拟调试的概念理解的并不深刻，可以了解一下西门子所提出虚拟调试技术。

西门子推出的机电一体化概念设计解决方案是由一种全新的适用于机电一体化产品概念设计的解决方案，基于NX/MCD，TIA体系。设计人员可对包含多物理场以及通常存在于机电一体化产品中的自动化相关行为的概念进行 3D 建模和仿真，可以在系统设计阶段就设备硬件结构的合理性以及控制软件的可靠性进行虚拟调试验证。

重要的是，NX/MCD还提供了机电设备设计过程中的硬件在环仿真调试（HiL ），由于这种调试是采用虚拟设备与实际PLC联调，因此它为我们的机电一体化设计带来了更可靠的调试验证手段和直观的仿真现象，调试方式的丰富性以及建模设计过程的可扩展性都极大地扩展了这款软件的使用范围。

鉴于NX/MCD在机电一体化设计中的巨大应用潜力和良好的市场前景，我们在自己的能力范围之内为大家简单介绍应用NX/MCD设计仿真部分机电系统的过程，希望可以帮助大家减少学习过程中的疑惑以及实际设计工作中的麻烦。

NX/MCD简单上手

本章将用三个NX/MCD设计实例，介绍NX/MCD的基本使用方法，向大家展示在虚拟调试设计过程中NX/MCD的使用过程。

在机械原理理论中，复杂的运动都是由各种基本运动组合而成，了解各种基本运动的原理，才能仿真其他复杂的运动。在开始本章的学习之前，希望读者具备一定的机电设计基础知识，包括三维建模软件的使用和机械原理的基础知识，这将帮助您在阅读本文时更好地理解文中所述名词概念以及演示步骤。（备注：本章节所用软件为西门子NX12.0，MCD是NX12.0的一个应用模块，主要是机械设计与电气设计结合的一个平台，在这个平台下我们可以完成对模型的仿真操作，再结合西门子博途体系，就可以对模型实现虚拟调试，具体形式见后文）

第一节、 NX/MCD简介

在学习MCD之前，需要知道它的用途，了解软件本身的环境，本节将主要讲述NX/MCD的使用界面和一些常用的功能，让大家对MCD模块使用有个简单的认识，为后续的操作提供指导。

A.如何进入机电一体化概念设计（在NX环境下）

1.新建->机电概念设计

2.开始->所有模块->机电概念设计（此方法需先打开以建好的模型）

B.工作菜单

在NX/MCD中，常用的工作界面可以理解为四部分的功能，仿真部分，机械部分，控制部分，信号部分，其中仿真部分主要用来监视执行器运行状态，机械部分主要用到的是对仿真环境中的部件赋予物理属性，能最大程度还原实际物理状态下运动形态，控制部分主要是模拟实际系统的信号驱动控制功能，信号部分主要将NX/MCD中的模型与外部信号连接。

第二节、简单传送装置

本节用简化的传送装置来讲解在NX/MCD中基本概念，包括刚体、碰撞体、传输面和对象源以及对象源收集器，同时，将具体介绍他们在NX/MCD中的使用方式和操作步骤。希望仔细学习，这些概念和操作将是后续虚拟调试的基础。千里之行始于足下，以一个简单传送装置为例来开始NX/MCD的学习。

效果图:

示例操作：下面是简单传送装置的完整操作视频，希望大家在完成本小节之后能够对NX/MCD的使用环境有更多的了解，大家在之前有不清楚的操作可以仔细观看学习。