Siemens VSA 公差分析軟體 | 精準 3D 公差模擬，提升產品品質與生產效能
為什麼需要公差分析？
在產品開發過程中，公差累積誤差 可能導致裝配不良、性能下降甚至生產成本上升。傳統 2D 公差分析無法準確預測裝配誤差對最終產品的影響，因此企業需要 更精確的 3D 公差分析工具 來提升設計精度、優化生產流程並降低製造成本。
Siemens VSA (Variation Analysis) – 先進的 3D 公差分析解決方案
Siemens Simcenter Variation Analysis (VSA) 是 Siemens 提供的高級 3D 公差分析軟體，可在產品設計階段預測與分析公差變異對裝配與性能的影響。VSA 透過精準的統計分析，幫助企業識別誤差來源、優化公差設定，確保產品符合設計規範並提升生產良率。
VSA 3D 公差分析軟體介紹
透過幾分鐘的簡介，您可以很清楚知道VSA軟體的操作、應用、與其獨特的優點。
VSA 的關鍵功能與優勢
精確 3D 公差模擬
透過 3D 幾何模型，模擬零件與組裝的尺寸變異，確保產品在裝配過程中的精度與一致性。
預測公差堆積效應，降低裝配誤差，提高設計品質。
誤差來源分析與優化
透過統計變異分析（Statistical Tolerance Analysis），識別主要誤差來源並提供數據支持，幫助工程師做出最佳設計決策。
量化製造誤差對最終產品的影響，減少設計試錯成本。
與 Siemens PLM 軟體無縫整合
可與 NX、Teamcenter、Simcenter 3D 等 Siemens PLM 軟體整合，實現設計、分析與生產的同步化，提升效率與準確性。
直接從 CAD 模型讀取幾何數據，避免手動輸入公差數據的錯誤。
直觀的統計與可視化報告
透過詳細的統計報告與 3D 視覺化結果，清楚呈現公差對裝配的影響，方便團隊間的溝通與決策。
提供多種公差分析圖表，如敏感度分析、貢獻度分析、趨勢圖，幫助優化設計。
VSA 公差分析軟體特點
1. 提早發覺產品設計尺寸問題，降低工程變更需求。
2. 明確標示出3D模型產生尺寸誤差的位置與誤差值。
3. 降低成本、提高產量、縮短設計製造週期。
4. 設計驗證、滿足設計規格、降低產品招回風險。
VSA 3D公差軟體的特點
1. 強大模擬效能，大規模、上千零件數量亦可快速分析計算。
2. 硬體需求量低，一般個人電腦即可操作運行，較其他同類型軟體少70%記憶體消耗量。
3. 支援所有主流CAD系統（NX、CATIA、Pro/E、SolidEdge、SolidWorks）。
4. 與多種工具整合（應力模擬、熱流模擬、運動分析、品保管理、PLM、CAM工具）。
5. 真正三維模擬(3D公差分析模擬)運算，非一般Worst Case、RSS、Modified RSS等一維運算。
公差分析整合機構運動模擬
VSA 內建強大的機構運動模擬整合公差分析功能，用戶可以透過指定零件的做動行為，並同時給予零件公差設定，透過系統可以進行運動件組裝公差分析，並透過動態件公差模擬功能了解產品在運動過程的三維組裝公差。
公差分析整合結構應力分析
零件的受力變形也會影響到產品的組裝公差，透過VSA 內建整合NX NASTRAN求解器強大的應力分析功能，可以將產品受力變形效應整合零件的公差效應，整併兩者的效應，計算三維組裝公差分析。
CAD 三維公差標註整合
PROE公差分析、CATIA公差分析、NX公差分析、SolidEdge公差的用戶，可以透過SIEMENS JT中繼檔案將各個CAD環境中已經標註好的三維標註導入到VSA 公差分析軟體中。
VSA 三維公差分析與二維公差的比較
- 完整的 3D 幾何模擬：考量立體公差堆積與裝配影響，避免 2D 分析無法預測的裝配誤差。
- 真實裝配模擬：可評估裝配順序、配合約束、零件變形等影響，而 RSS 僅計算尺寸變異。
- 統計方法更精確：結合蒙地卡羅模擬與統計分析，提供更真實的公差影響評估，而 RSS 假設誤差符合正態分佈，無法反映實際情況。
- 可視化結果：透過 3D 模型與圖表，直觀呈現誤差影響，減少錯誤解讀，提升設計與製造溝通效率。
| 比較項目 | VSA 3D 公差分析 | 傳統 2D 公差分析（RSS 方法） |
|---|---|---|
| 模擬方式 | 基於 3D 幾何模型，完整模擬零件尺寸、位置與公差影響，提供更精確的裝配預測。 | 使用 2D 工程圖 進行數學計算，僅能評估尺寸變異，無法模擬立體裝配過程。 |
| 公差堆積分析 | 可計算 **立體空間內的公差變異與累積效應**，確保組裝精度。 | 透過 均方根法（RSS） 計算尺寸累積，但忽略裝配影響與幾何變形。 |
| 誤差評估方法 | 採用 統計分析 + 蒙地卡羅模擬，量化誤差影響並優化設計。 | RSS 方法假設誤差為正態分佈，適用於簡單組裝，但無法考量裝配變形與配合誤差。 |
| 裝配影響考量 | 可模擬 零件變形、接觸關係、裝配順序與配合誤差，確保最終組裝精度。 | 僅能計算尺寸變異，無法考量 裝配順序、形狀變形與材料影響。 |
| GD&T 支援 | 可直接讀取 CAD PMI（產品製造資訊），分析 GD&T 公差對產品的影響。 | 需手動輸入 GD&T 公差資訊，無法自動整合 CAD 數據。 |
| 結果可視化 | 透過 3D 模型與統計圖表 呈現公差變異影響，提高設計與製造溝通效率。 | 依賴數值計算，缺乏 3D 可視化，需手動解釋結果。 |
| 適用範圍 | 適用於 汽車、航太、電子、醫療器械等高精度行業，可有效降低製造成本。 | 適用於 簡單機構與零件尺寸變異計算，但對於高精度組裝的適用性較低。 |