智能建筑通過(guò)設(shè)備銀行CDB控制器實(shí)時(shí)獲取樓宇建筑設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警狀態(tài)，減少物業(yè)日常巡檢。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行、故障、報(bào)警狀態(tài)，系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、分項(xiàng)能耗計(jì)量，設(shè)備、項(xiàng)目多維度分析、同比網(wǎng)比分析、設(shè)備操作日志、運(yùn)行報(bào)表。

本文從電氣軟件的發(fā)展過(guò)程開(kāi)始解讀，分析了當(dāng)前國(guó)外電氣軟件的發(fā)展方向和三大發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)詳細(xì)闡述電氣CAD的特點(diǎn)，為電氣CAD軟件選型公司提供參考，并且提出了電氣CAD選型的五大要素，分別是自我分析，市場(chǎng)調(diào)查，產(chǎn)品定位，服務(wù)能力和可持續(xù)發(fā)展能力。

本文采用中立的角度，利用作者10余年電氣軟件市場(chǎng)的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，并且通過(guò)列舉某些行業(yè)客戶選型過(guò)程，為讀者選型提供參考。

作者：

王金，Trace Software International中國(guó)區(qū)技術(shù)總監(jiān)，近15年從事電氣設(shè)計(jì)軟件的咨詢和服務(wù)工作，出版過(guò)叢書(shū)《elecworks從入門(mén)到精通》（機(jī)械工業(yè)出版社）。

1.???? 電氣軟件的發(fā)展

1)? 電氣CAD的發(fā)展

早的一批電氣工程師都是用紙筆一點(diǎn)點(diǎn)的在圖板上畫(huà)出原理圖。

在電腦出現(xiàn)后，AutoCAD的出現(xiàn)取代了人工畫(huà)圖的方式，讓圖形設(shè)計(jì)進(jìn)入一個(gè)電子化的時(shí)代。使用電腦，工程師可以快速的修改設(shè)計(jì)內(nèi)容，也可以跨區(qū)域的交流和傳遞圖紙內(nèi)容。對(duì)圖紙的復(fù)用能力，極大的降低了設(shè)計(jì)的工作量。

不僅如此，AutoCAD的使用也改變了企業(yè)內(nèi)部的工作流程。電氣設(shè)計(jì)不是單獨(dú)存在，企業(yè)會(huì)將電氣數(shù)據(jù)與機(jī)械數(shù)據(jù)結(jié)合，用于指導(dǎo)生產(chǎn)（如REF _Ref504230904 \h\* MERGEFORMAT圖1所示）。也就是說(shuō)，企業(yè)從單純的產(chǎn)品原理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向了產(chǎn)品生產(chǎn)制造。

圖?SEQ?圖?\* ARABIC?1?設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的流程圖

20世紀(jì)初，人們開(kāi)始考慮如何讓AutoCAD的繪圖方式更快捷，一些基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品如雨后春筍快速出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，有一些比較的產(chǎn)品至今仍在市場(chǎng)中使用。

在進(jìn)入21世紀(jì)后，越來(lái)越多的企業(yè)關(guān)注到電氣CAD在美洲和歐洲的使用度，他們不再是基于AutoCAD做的開(kāi)發(fā)，而是將繪圖與數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，形成具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)能力的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方式。這樣的方式不僅滿足了繪圖的需求，還配置了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)能力，讓設(shè)計(jì)變得更智能。

2)? 電氣CAD的現(xiàn)狀

越來(lái)越多的企業(yè)正在從“產(chǎn)品制造”向“產(chǎn)品創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型，對(duì)自己的產(chǎn)品增加電氣控制的能力，讓其“智能”起來(lái)。例如，以前的火車(chē)通過(guò)煤炭這樣的能源提供動(dòng)力火車(chē)上沒(méi)有什么電力設(shè)；但現(xiàn)在動(dòng)車(chē)、高鐵都通過(guò)電力或其他能源提供動(dòng)力，電氣控制就成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

不同的行業(yè)，對(duì)于電氣CAD的需求也不盡相同。例如機(jī)床行業(yè)，電氣控制部分是一個(gè)狹小的空間，工程師需要使用斷路器、繼電器、按鈕等設(shè)備來(lái)設(shè)計(jì)控制邏輯。但是軌道交通行業(yè)就更關(guān)注機(jī)車(chē)內(nèi)部的線束設(shè)計(jì)。配合不同行業(yè)的電氣軟件也不同，這與產(chǎn)品初始開(kāi)發(fā)的源頭有關(guān)。

我們把電氣軟件開(kāi)發(fā)的源頭分為兩類(lèi)，如REF _Ref504232012 \h\* MERGEFORMAT圖2所示。一類(lèi)是以電氣設(shè)計(jì)為主，主要用到斷路器、繼電器、PLC等設(shè)備；另一類(lèi)主要以電子設(shè)計(jì)為主，制作電路板或工業(yè)控制模塊，通過(guò)線束連接這些模塊。

圖?SEQ?圖?\* ARABIC?2電氣軟件發(fā)展的源頭圖

但是殊途同歸，現(xiàn)在電子和電氣兩個(gè)部分正在相互融合。例如某電池制造企業(yè)，以前做電路板設(shè)計(jì)（電子類(lèi)），但是企業(yè)發(fā)現(xiàn)自己也可以使用電路板配合斷路器等其他電器件生產(chǎn)出整機(jī)設(shè)備供向市場(chǎng)，這樣成本更低收益更多。

另一種現(xiàn)象也在近幾年出現(xiàn)：機(jī)電一體化設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)普遍使用3D工具，來(lái)展現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)，并通過(guò)3D工具的轉(zhuǎn)換能力自動(dòng)的產(chǎn)出用于生產(chǎn)的圖紙；電氣設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)本質(zhì)上所用到的設(shè)備是同一個(gè)，讓電氣設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)可以形成設(shè)計(jì)閉環(huán)，互相校驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。同時(shí)，兩個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的結(jié)合，可以產(chǎn)出用于生產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)。例如REF _Ref504233402 \h\* MERGEFORMAT圖3所示是從電機(jī)連接到端子的線束制造加工圖。

圖SEQ圖\* ARABIC3工藝制造圖

工藝圖紙同時(shí)需要展示設(shè)備組成和接線關(guān)系，甚至包括線纜的長(zhǎng)度。要做到這點(diǎn)，電氣與機(jī)械設(shè)計(jì)缺一不可，且必須聯(lián)動(dòng)。

3)? 電氣CAD的發(fā)展趨勢(shì)

近幾年，我國(guó)采用的主要是以歐美電氣軟件為主，電氣CAD發(fā)展的速度非常迅捷。主要在以下幾個(gè)方面悄悄改變：

A.? 信息化集成能力

除了機(jī)電一體化設(shè)計(jì)模式之外，電氣CAD正在向企業(yè)信息化建設(shè)邁進(jìn)。

我們不能將電氣設(shè)計(jì)孤立開(kāi)，它是企業(yè)多個(gè)工作流中的某一個(gè)環(huán)節(jié)，因此電氣的數(shù)據(jù)在整個(gè)企業(yè)的信息化平臺(tái)中應(yīng)該具備交互能力和流通能力。這是電氣設(shè)計(jì)軟件發(fā)展的新方向。

在以前，電氣工程師只需要把原理圖畫(huà)出來(lái)就可以了，但是現(xiàn)在這個(gè)要求已經(jīng)不能滿足企業(yè)的發(fā)展需要了。一個(gè)產(chǎn)品的生命周期中，需要對(duì)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計(jì)和管理工作。例如設(shè)計(jì)一輛車(chē)，我們不僅要畫(huà)出連接所有控制單元的連接器，還要標(biāo)識(shí)出連接器所在的位置和實(shí)現(xiàn)的功能。這些參數(shù)都要匯總到信息化系統(tǒng)中。

B.? 標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)

非標(biāo)型產(chǎn)品的利潤(rùn)空間比較大，但是產(chǎn)能比較低。企業(yè)正在規(guī)劃如何將非標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程用“化整為零”的方式拆分出不同的模塊。在綜合了多個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)后，不難找到共性的模塊，例如供電模塊、通訊模塊。所以，企業(yè)在將這些共用模塊做成標(biāo)準(zhǔn)化模塊，從而將設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)向“選配式”模塊化設(shè)計(jì)（OPTION MODULE）。機(jī)械設(shè)計(jì)如此，電氣設(shè)計(jì)也如此。

先使用這種創(chuàng)新模式的是軌道交通行業(yè)，但是這樣的方式正在悄悄向低端市場(chǎng)滲透。

C.? 多元化融合能力

未來(lái)的設(shè)計(jì)一定是參數(shù)化的，是可配置的。那么數(shù)據(jù)就可以具備多元化特性。電氣設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，不僅僅給電氣部門(mén)使用，還會(huì)關(guān)聯(lián)到機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、采購(gòu)管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、財(cái)務(wù)管理、銷(xiāo)售管理。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的一個(gè)重要特點(diǎn)是形成小型閉環(huán)系統(tǒng)。例如，電氣設(shè)計(jì)使用了一個(gè)斷路器，這個(gè)設(shè)備是否在3D結(jié)構(gòu)中被裝配？誰(shuí)來(lái)檢查這個(gè)設(shè)計(jì)？只有通過(guò)電氣與機(jī)械的集成，形成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的閉環(huán)，才能對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的正確性做出判斷。而多個(gè)環(huán)節(jié)的小閉環(huán)能夠形成整個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)鏈的系統(tǒng)性閉環(huán)——這對(duì)企業(yè)的數(shù)據(jù)管理和戰(zhàn)略性規(guī)劃起到非常大的作用。