快捷搜索:

科学知识

当前位置:betway必威官网手机版 > 科学知识 > betway必威官网手机版:浅论三维标注技术的重要

betway必威官网手机版:浅论三维标注技术的重要

来源:http://www.abirdfarm.com 作者:betway必威官网手机版 时间:2019-06-23 01:26

原标题:数字转型必读:基于模型的企业——从MBD到MBE的战略路径

此文章由奥曼克中国高级咨询师/美国ASME认证高级GD&T咨询师夏忠定撰写,未经授权请勿转载。

        作为一个设计师谁人不识CAD,CAD技术作为杰出的工程技术成就,已广泛地应用于工程设计的各个领域。CAD系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化,产生了巨大的社会经济效益。

一、前言

在中国的产品设计和制造工业的发展历史中,二维模型图一直扮演了重要的角色,随着制造工业的大力发展,应用以AutoCAD为代表的二维CAD软件进行设计和制造成为了行业的主流,这一趋势也逐步实现了工程图从手工绘制到计算机绘制的转变,也省去了以往手绘图纸需要花去的大量时间和人力。但是不可否认的是产品的设计和制造信息仍然处于二维层面,不够直观,而且二维模型图也不是普通人能够看得懂的,对于设计结果的审核和处理十分不便,这些都严重制约了产品设计和制造的效率,对企业的发展造成了阻碍。

摘要:企业的不断成功,源于在每个关键机遇期做出正确的抉择。对于在国民经济中发挥重要作用的中国制造业企业来说,如何面向未来,迎接信息时代的到来,是对每个制造业企业的一个挑战。正确作出选择的企业,将在新一轮的竞争中抢占先机。从MBD到MBE,构建一个基于模型的企业是一条漫长之路,需要在许多方面做出突破和改善。企业在摆脱传统的基于二维图纸的设计研发生产模式向基于三维模型的全面数字化企业迈进的过程中,必须从根本上树立起数字化思维和生产经营管理模式,建立科学的战略转型路径。

1、序言

        CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)诞生于二十世纪60年代,当时他还是相当昂贵的;二十世纪70年代,小型计算机费用下降,CAD开始广泛得到运用;到二十世纪80年代,由于PC机的应用,CAD(计算机辅助设计)才得以迅速发展,出现了专门从事CAD系统开发的公司。CAD技术一直处于不断发展与探索之中。其发展至今,也产生了多个派系。其中,PTC公司的CAD产品Creo诞生发展尤为令人瞩目。

      “一位美资企业结构部主管遇到件麻烦的事,他收到马来西亚制造工厂来邮件,产品试制组装遇到重大干涉,这是一个低级错误,却造成了60多万美元的经济损失,更导致错过思科对产品认证时间窗口,失去思科的第一供应商资质,公司上下震怒无比。究其原因是他手下一位年轻工程师忘了做三维干涉检查。”这是一件真事,据这位主管跟我讲,他们三维用得还不错,设计质量被工程师的水平决定了,而工程师之间水平差异较大,他希望找到一种可以系统性规避低级错误以及全面提升设计规范&效率的方法,并能够真正落地。”

越来越多的企业开始意识到二维设计的局限性,开始寻找一种新的设计模式,CAD三维造型技术在这种情况下应运而生,这种设计模式充分发挥了三维CAD系统的几何表现能力,但由于没有有效的制造工艺信息的三维表示方法,在产品加工过程中仍需要二维设计图作为辅助。应用以AutoCAD为代表的二维CAD软件,逐步实现了工程图从手工绘制到计算机绘制的转变。但产品的设计和制造信息仍局限于二维层面,不够直观。在AutoCAD等CAD软件中没有三维标注的功能,尺寸标注都是基于二维的图形平面标注的。所以换句话说要为三维图形标注就要想办法把需要标注的尺寸转换到平面上处理,也就是把三维的标注问题转换到二维平面上,这一过程相当繁杂,而且对设计人员的要求也很高,因此使AutoCAD等设计软件也具有三维标记功对企业来说能就显得十分必要。

关键字:产品定义技术,数字化,MBD,MBE,转型,战略,3D,单一数据源,PLM

随着“德国工业4.0”、“中国制造2025”以及“美国的工业互联网”等新型的工业革命概念先后提出,世界上很多工业强国已经开始采用了数字化工厂的解决方案,美国国家航空航天局采用数字化工厂来仿真、分析太空船中的仪器在卫星飞行过程中环境的变化,波音公司采用数字化工厂大幅度降低飞机成本、缩短设计与制造时间、减少产品缺陷,海尔集团采用数字化工厂可以实现500种洗衣机的“按单生产”,康佳集团通过数字化工厂,减少了90%的手工操作错误,数字化的研发过程节约了30%-50%的产品研发费用。

        Creo是美国PTC公司于2010年10月推出CAD设计软件包。Creo是整合了PTC公司的三个软件Pro/Engineer的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和ProductView的三维可视化技术的新型CAD设计软件包,是PTC公司闪电计划所推出的第一个产品。作为PTC闪电计划中的一员,不同于其他解决方案,Creo旨在消除CAD行业中几十年迟迟未能解决的问题,在 Creo诞生后,人们又努力探究出与Creo并肩作战的最佳伙伴——Pi-Creo。

二、现状分析

EV3DVue的三维标注技术可以无缝集成到几乎所有的CAD产品中,从而实现三维标注技术功能,使得产品设计和制造过程最终摆脱二维的束缚。betway必威官网手机版 1  

betway必威官网手机版 2

数字化转型是现代企业必须顺应的趋势,也是时代提供的最大机遇之一。数字化的技术力量将彻底改变产品问世、实现、和演变的方式,缩短了创新周期、推动了持续的业务变革。

Pi-Creo工程师助手

      的确虽然当今三维CAD已经进入普及时代,但事实上,很多企业三维CAD的应用还停留在原生态CAD软件的简单功能应用,三维CAD的应用并没有达到企业预期的效果,没有实现全三维数字化设计,三维仅是用于建模验证,二维工程图还与三维模型没有相关性,产品设计效率不但没有提升,反而有所下降。如何实现真正的全三维数字化设计,如何实现搭建合适的三维数字化标准设计平台,如何实现更好的三维模型知识库重用,从而走上三维数字化设计规范&设计效率提升之路,是大多数制造企业普遍面临的最迫切需要解决的问题。

EV3DVue拥有完善的标记功能,用户可以在三维图形的点、线、面上添加文本、注释和测量批注,将传统二维图纸中产品的尺寸、形位公差、粗糙度、基准、技术要求等信息标注在产品的三维模型空间中,并拥有批注导航树,方便进行批注的查看和搜索,而且在EV3DVue的工作模式下,标记与原始3D模型文件是分开存储的,可保证原始文件的安全与完整。实现了设计制造过程的三维化,以及基于主模型的设计制造一体化。引入三维标注技术之后,产品的设计信息和审批等信息都可以三维的方式进行表达,直观、准确,也免去了从三维到二维再从二维到三维的曲折过程。

一、工程师的新语言

智能制造需要数字化企业,数字化企业需要产品定义数字化,产品定义数字化需要MBD技术。

Pi-Creo又称工程师助手,是结合湃睿15年服务经验,在PTC产品Creo基础上全面二次开发而成。作为Creo用户最佳工作伴侣,帮助企业实现产品全三维数字化研发质量和效率整体提升20%。现在就让我们来认识一下这神奇的最佳伙伴的神奇功效吧!

三、解决方案

 

1、工程师的语言

betway必威官网手机版 3betway必威官网手机版 4

Pi-Creo工程师助手业务价值

        企业三维研发应用成熟度国际上有5个阶段,第一阶段是2D阶段,第二阶段是2D/3D并存阶段,第三阶段是以3D为主的阶段,第四阶段是MBD全3D开发阶段,第五阶段是MBD全3D智能开发阶段。

并且结合EV3DVue的Web特性,每个设计过程的参与者都能对3D模型添加的标记,并能将这些标记实时的共享显示给其他用户,实现用户间的实时协作与互动评审,提高团队的合作效率。

语言、文字和图形是人们进行交流的主要方式。在工程界,准确表达一个物体的形状的主要工具就是图形,在工程技术中为了正确表示出机器、设备的形状、大小、规格和材料等内容,通常将物体按一定的投影方法和技术规定表达在图纸上,这种根据正投影原理、标准或有关规定,表示工程对象,并有必要的技术说明的图就称图样。工程图样是人们表达设计的对象,生产者依据图样了解设计要求并组织、制造产品。这种采用类似工程图样的产品定义方式常被称为工程师的语言。

现代产品开发过程(产品设计、工艺设计、工装设计、产品制造、检验检测)不再像以往的各模块分立(首先产品设计,然后工艺设计,接着工装设计,进行产品制造,最后检验检测,各模块之间只负责自己的工作,很少协同工作,产品开发过程不仅周期长,而且质量得不到保证),现代产品开发更强调的是一种协同,实现产品设计、工装设计、零件加工、部件装配、零部件检测检验的高度集成、协同、融合,建立三维数字化设计制造一体化集成体系。因此,很多国家已经开始运用第三代产品设计语言—MBD技术(基于模型的产品数字化定义)。

环境标准提升:基于行业标准定制适合客户的产品设计标准环境,并统一部署到客户端,确保环境标准性,统一性。

betway必威官网手机版 5

 

2、工程语言的历史演进

2产品设计定义过程演变

提升模型重用提升:建立基于产品研发的标准件、通用件、外购件、自制件模型库,确保模型库的完整性、高效查找性,高效应用性。

         当下大多数企业仅处于第二阶段(2D/3D并存阶段),即企业购买主流的三维工具软件后,在软件原生态的配置环境下开展基础常规应用。而企业这样对软件的常规用法,并不能发挥三维工具软件最大的功效,也不能最大限度地提高设计效率,更谈不上设计规范,故三维软件使用过程中会碰到很多低级混乱的问题,如前序的低级干涉问题或低级的可制造性问题等;

2.1 第一代工程语言

产品设计从最初的完全手工绘图到MBD大致经历了3个发展阶段。

智能设计提升:针对产品中自设计模块,梳理类似的结构,通过友好界面输入,参数化驱动智能生成模型、二维图、物料清单。

         如此要系统解决上述问题,企业需要基于自身业务特点,在三维工具软件基础上,定制开发三维数字化产品标准研发平台及模型重用知识库。从人员技能、设计环境、设计规范、数据自检、高效工具、最佳实践、重用知识库、智能设计等角度出发加强研发平台及知识库建设(详见下段),达到系统性规避低级错误,确保全面提升三维数字化设计规范&效率的目标真正落地,并向先进的MBD全3D智能开发模式迈进。

工程定义需要明白和无歧义的表达。中国古代工匠就有采用物理实体模型(如:故宫“样式张”)和二维绘图法表达工程思想的历史。1795年法国科学家加斯帕尔·蒙日(Gaspard

第一代:手工二维图,按照画法几何原理用标准化的手绘二维图表达三维实体的定义方法。绘制和解读均需专门训练,要求工程人员具有良好的空间想象能力,图纸的再利用性很差,图纸的质量完全依赖设计人员的个人能力。

标注效率提升:基于国家标准全面开发优化模型的二维&三维标注功能,如尺寸、焊接、技术要求、球标等,确保标注高效、规范。

企业数字化产品标准研发平台建设包括如下7部分:

Monge,1746~1818)系统地提出了以投影几何为主线的画法几何,把工程图的表达与绘制高度规范化、唯一化,工程图便成为工程界常用的定义产品的语言——第一代工程语言。

第二代:计算机辅助绘图CAD,包括二维和三维数模,其中二维数模仅仅是手工二维图的计算机化,三维数模极大的改善了设计意图的解读效率,但仍然未解决定义不规范、单源数据问题,解读人员仍然需要参考多个技术文件方能完全解读。模型有一定的再利用能力,定义的质量严重依赖设计人员的个人能力。

模型合规提升:针对模型的可管理性、可制造性要求,融入到软件检查中,确保检入PLM数据合规性,后端制造的可加工性。

1. 规范统一:建立统一的结合CAD软件使用规范

这种工程设计语言的缺陷是显而易见的,设计师在设计新产品时,首先涌现在脑海里的是三维的实体形象而不是平面视图。但为了向制造它的人传递产品的信息,必须将这个活生生的实体通过严格的标准和投影关系变成为复杂的、但为工程界所共识的标准工程图。这当中的浪费不仅是投影图的绘制,还包括了从实体形象向抽象的视图表达方式转换的思维,以及在转换过程中不可避免出现的表达不清和存在歧义。制造工程师、工人在使用这种平面图纸时,又要通过想象恢复它的立体形状,以理解设计意图。这又是一番思维、脑力和时间的浪费。平面图纸的再利用能力几乎没有,定义的质量完全依赖设计人员的个人能力。有时不是创意而是对平面图形的理解程度,制图技术的好坏往往是能否设计、制造出好的产品的关键。对二维图样的绘制和理解是需要严格的专门训练,要求工程人员有良好的空间想象能力。直到今日画法几何和工程制图仍然是工科大学最重要的必修课之一。二百年来,制造业为这种平面图形的转换付出了巨大的代价。

第三代:MBD(基于模型的产品数字化定义),基于特征的标准化定义,可方便的被计算机和人员解读,使数字化设计/制造一体化成为可能,单源数据,文档驱动,仅需一个文档便能获得全部的技术信息。模型的再利用能力强。它通过一系列规范的方法能够更好的表达设计思想和更强的表现力,同时打破了设计制造的壁垒,使产品设计和制造无缝的衔接起来,有效的解决设计/制造一体化的问题。

Pi-Creo2.0工程师助手10大模块

2. 数据合规:建立产品数据标准与自动检查工具

2.2 第二代工程语言

betway必威官网手机版 6betway必威官网手机版 7

1、Creo标准环境仓库—Pi-Config

3. 环境统一:建立统一&专用的产品开发环境

20世纪50年代后期,随着计算机软硬件技术的发展,在计算机屏幕上绘图变为可能,CAD技术越来越成为工程表达的标准方式,逐渐成为第二代工程语言。

3什么是MBD

标准环境仓库是企业实现全三维研发模式必备的客户端Creo设计环境基础模块。

4. 效率工具:建立统一&高效的二维标注工具

二维CAD将手工二维绘图计算机化,人们借助此项技术来摆脱烦琐、费时、精度低的传统手工绘图,从而甩掉了沿用200多年的图板。

MBD(ModelBased Definition)是波音公司推行的新一代产品定义方法,美国机械工程师协会ASME在此基础上把它发展成国际标准ASME Y14.41-2012,欧洲在借鉴美国标准基础上也指定了相应的MBD标准ISO 16792-2015。

主要功能

5. 效率工具:建立统一&高效的三维标注工具

60年代初期出现了三维CAD系统,起初是极为简单的,只能表达基本几何信息线框系统,不能有效表达几何数据间的拓扑关系,缺乏形体的表面信息。进入70年代,由于飞机和汽车工业的蓬勃发展,飞机及汽车制造过程中遇到大量自由曲面问题,此时,基于三视图方法的多截面视图、特征纬线近似表达所设计自由曲面产生的不完整性,已经不能满足工程要求,大大拖延了产品研发时间。由于贝塞尔算法的提出,使得用计算机处理曲线及曲面问题变得可行,从而结束了计算机辅助设计技术单纯模仿工程图纸的三视图模式,首次实现了计算机完整描述产品零件的主要信息,同时也使得CAD技术的开发有了现实的基础。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命,改变了以往只能借助油泥模型来近似表达曲面的落后的工作方式。

MBD其核心思想是:在产品三维模型中描述与产品相关的所有设计信息、工艺信息、产品属性以及管理信息的先进的产品数字化定义方法,各类信息按照模型的方式进行组织管理、显示、传递和重用。

全套国标环境:配置、界面、快捷方式、整套图框、模板、整套二维符号库、材料库、注释、打印等文件。

6. 最佳实践:提炼统一&标准的产品开发流程

由于曲面造型技术只能表达形体的表面信息,难以准确表达零件的其他特征,如质量、重心、惯性矩等,从而提出了对实体造型技术的需求。实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有助于统一CAD/CAE/CAM的模型表达,给设计带来了惊人的方便性。可以说,实体造型技术的普及应用标志着CAD发展史上的第二次技术革命。

全三维基于特征的表述方法,它用一个集成的三维实体模型可完整的表达产品定义信息,即将制造信息和设计信息(三维尺寸标注及各种制造信息和产品结构信息)共同定义到产品的三维数字化模型中,从而可以取消二维工程图,保证设计数据的唯一性。MBD不是简单的三维标注 三维模型,它不仅描述设计几何信息而且定义了三维产品制造信息和非几何的管理信息,使用人员仅需一个三维数模既可获取全部信息,减少了对其他信息系统的过度依赖,使设计/制造厂/供应商之间的信息交流沟通可不完全依赖信息系统的集成而保持高效连接。

客制化:整套环境将基于行业要求&客户要求客制化调整;自动保存机制、快速清除历史版本、快速查阅设计规范。

7. 学习平台:建立网络学习平台精确学习

betway必威官网手机版 8

MBD技术彻底改变了产品研发模式

云维护:实现服务器端环境调整自动增量同步到客户端。

企业数字化模型重用知识库建设包括如下4部分:

2.3 第三代工程语言

1 信息传递从图纸模式改变了模型传递

2、Creo历史数据处理—Pi-3DModify

1. 特征重用:建立常用特征库

80年代中期,一种比无约束自由造型更新颖、更好的算法———参数化特征造型方法开始出现。它具有基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改的特征。可以认为,参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次革命。此时众多CAD/CAM/CAE软件开发公司群雄逐鹿。80年代后期到90年代,CAD向系统集成化方向发展,引起了CAD发展史上的第四次革命。特别是波音777实现了全数字样机,进一步发展了数字化设计制造技术,此后,

2 制造模式从模拟量传递改变全数字化传递

历史数据处理模块帮助企业实现将历史三维数据转换成高质量、符合规范的三维模型。

2. 模型重用:建立通用模型库

波音公司在以波音787为代表的新型客机研制过程中,全面采用了MBD技术,将三维产品制造信息与三维设计信息共同定义到产品的三维模型中,摒弃二维图样,将MBD 模型作为制造的唯一依据。至此,基于三维模型定义技术的MBD已经成为第三代工程语言。

3 研发模式从串行模式改变并行模式

主要功能

3. 模块重用:建立产品模块设计模板库

betway必威官网手机版 9

4 基于模型的供应商管理,快速响应

批量读取:对指定模型批量读取文件名、公共名称、单位、 路径、材料、关系、参数等。

4. 智能设计:建立产品模块的参数化快速设计库。

二、基于模型的定义(Model-Based Definition-MBD)

betway必威官网手机版 10

批量修改:按表格内容要求,对指定模型批量修改文件名、公共名称、单位、路径、材料、关系、参数等;支持快速、准确修改模型相关工程图,支持批量删除模型参数等。

1. 企业数字化产品标准研发平台

传统的产品定义技术主要以工程图为主,通过专业的绘图反映出产品的几何结构以及制造要求,实现设计和制造信息的共享与传递。基于模型的定义(MBD)以全新的方式定义产品,改变了传统的信息授权模式。它以三维产品模型为核心,将产品设计信息、制造要求共同定义到该数字化模型中,通过对三维产品制造信息和非几何管理信息的定义,实现更高层次的设计制造一体化。

建立基于三维设计模型的数字化产品制造平台,打通从设计到制造的信息化之路,构建基于MBD(Model Based Definition)的三维产品设计和MBI(Model Based Instructions)的三维工艺和制造的一体化应用平台,实现产品从设计、工艺到制造的全生命周期信息化管理,并集成企业现有的PDM、ERP、等系统,可实现一体化的、基于三维的设计、工艺、制造过程的产品研发和精益制造体系,已成为制造业信息化的又一趋势。

打散族表:支持将族表实例文件快速转化为独立零件模型。

1.1 建立统一的结合CAD软件使用规范

MBD是一种超越二维工程图实现产品数字化定义的全新方法,使工程人员摆脱了对二维图样的依赖。MBD是一个管理和技术的体系,并不仅仅是一个带有三维标注的数据模型。MBD使制造信息和设计信息共同定义到三维数字化模型中,使其成为生产制造过程的唯一依据,实现CAD和CAM(加工、装配、测量、检验)的高度集成。ASMEY14.41、BDS600系列等标准是MBD的重要基础,这些标准的制定促进了CAD软件公司参照其开发软件新功能,使MBD的思想得以实现,并很快应用到以波音787为代表的生产实践中。

betway必威官网手机版 11betway必威官网手机版 12

3、Creo数据批量导出—Pi-Export

根据企业的产品特点、设计要求以及根据三维CAD软件的特点,建立统一的软件使用规范。所有工程师在设计过程中必须遵守这些规范,从而使产生的庞大数据易于管理,同时保证数据的有条理性,方便技术人员之间的交流及协同设计,提升设计的标准化,提高设计效率。

1、数字化产品定义技术

4为什么要MBD

数据批量导出模块帮助企业实现DRW工程图高效、高质量的转成DWG&PDF。

软件使用规范建立前首先做基础研究,充分了解国家标准、行业标准、企业标准、业务流程、产品特点,了解相关标准&特点的基础上,开展规范编写。

200对年前,蒙日在《画法几何学》的开篇称画法几何学有两个主要目的,第一个目的是在只有长、宽两种尺度的图纸上,为表达一切具有长、宽、高三种尺寸的自然物体提供方法,而这些物体应是严格确定的,这种图与使用何种语言表达无关。第二个目的则是根据准确的图形,推导出物体的形状和物体各个组成部分的相互位置。以画法几何为基础的二维工程图表达,奠定了以二维准确定义三维,用平面表达空间乃至加工制造需求的思维模式和工程管理规范,统治工程设计与制造长达200多年,并依旧发挥作用。

MBD作为产品生命周期的唯一数据源,即减少了数据在传递过程中的出现错误的可能,企业的各个部门以及整个供应链在三维环境中进行沟通交流,可对市场需求做出快速的反应,同时下游部门可对产品MBD模型中的数据重复使用,减少大量重复输入的人工时间,从而减少产品的研发和制造时间,另外基于MBD模型可以实现产品的数字化检测和三维工艺和制造,正真实现数字化制造。

主要功能

标准规范一般包括:

计算机的出现,使表达的通用介质突破了“只有长、宽两种尺度的图纸”。人们逐步把三维模型引入到工程定义中,三维模型在工程定义中的地位从参考、辅助过度到主导地位。随着三维技术的日趋成熟,使得以数字化完整准确定义三维产品成为可能。基于模型的数字化定义技术是具有三维模型主要元素的完整产品定义,它不再使用或依赖于二维图样或正投影视图为主要制造依据,是数字化定义的最新阶段。由于其无可比拟的直观性和与其他计算机辅助设计的集成,渐渐成为新的工程定义的标准,最终必然得到推广并取代图纸文化。

betway必威官网手机版 13

快速准确转化二维图格式:支持将Creo工程图转出为PDF、DWG和DXF格式,转出格式可复选。

 软件设计环境类,如:软件&标准环境安装、环境配置维护指南等

新的东西常常带来大量的特殊问题。在通常的CAD系统中,工程技术人员所建立的产品数字化模型仅仅是三维几何模型,而制造工艺信息还在二维图样上。这样仅依据三维几何模型往往难以进行产品的生产和检验。也就是说,三维模型中没有让技术人员以清晰确定的方式,将工艺、模具设计与生产、部件装配、部件与产品检验等工序所必需的设计意图添加进来。三维模型虽然包含了二维图样所不具备的详细几何形状信息,但三维模型中却不包括尺寸及公差的标注、表面粗糙度、表面处理方法、热处理方法、材质、结合方式、间隙的设置、连接范围、润滑油涂刷范围、颜色、要求符合的规格与标准等仅靠几何形状无法表达的(非几何)信息。另外,在三维建模中,基于形状的注释提示、关键部位的放大图和剖面图等能够更为灵活而合理地传达设计意图的手段也存在不足。这在实际工程中就会产生既使用三维模型,又离不开二维图样的矛盾状态。这些在实际生产中遇到的问题是ASME关于MBD技术标准研制的根本动力,并推动了ASME Y14.41-2003标准的颁布,与此同时,以波音公司为代表的世界顶级制造企业和软件厂商也在加紧在此标准基础上开发与应用,进一步发展基于模型的定义技术。目前MBD技术及其相关标准仍在不断发展之中。

MBD与传统的二维图纸标注相比,有着本质的区别,它解决了长期困扰的一个重大问题,即三维标注和模型一体的问题。三维标注和模型成为一体,不需要针对三维模型和二维图之分别进行维护,三维模型和标注构成的产品数模可以直接进行仿真分析、工艺设计,公差分析、数字化检测等应用。

拼图打印:支持将工程图拼图后转出为PDF等格式; 提供转出当前和批量转出两种工作模式;批量转出的工程图,自动按照图幅进行文件夹划分;支持从Windchill工作区批量转出。

 软件基础应用类,如:通用建模规范、二维出图规范、标准件建立及维护指南、外购件模型要求等

在MBD技术发展应用过程中,航空工业始终走在前列。飞机产品作为复杂、制造难度最大的工业产品,迫切需要数字化技术尤其是数字化定义技术来提高设计质量以及设计效率。单项数字技术,如CAD技术、数字化仿真分析技术、数字化加工检验技术等已经取得了明显的进步。但缺乏整体的软硬件体系建设,以综合发挥整体数字化技术带来的优势。目前航空企业已经使用CAD软件建立产品的三维实体模型,但在数据传递过程中不得不经常将三维模型转换成二维图样进行传递。同时,基于图样的信息传递,无法有效地实现数据共享,无法大规模推广协同设计。因此,需要通过对基于模型的定义技术进行研究,来充分继承并行工程数字化定义的要求,同时,需要通过更高集成度的数据集成技术,来实现信息传递过程的无纸化,实现更高应用水平的数据共享技术。

betway必威官网手机版 14betway必威官网手机版 15

betway必威官网手机版 16

 软件高级应用类,如:线缆设计规范、管路设计规范、运动分析规范

在此过程中,其主导思想不能只是简单地将二维图样的信息反映到三维模型中,而要充分利用三维模型所具备的表现力,去探索便于用户理解且效率更高的设计信息表达方式。其中最为艰难的是,“要从二维图纸文化这种现有概念中跳出来,从零开始研究新的信息表达方式”。为此,首先应针对概念设计、初步设计、详细设计、生产准备、评估与检验等每个阶段,弄清楚“哪些是产品制造中所必需的信息”,哪些是囿于二维图纸时代技术条件限制而提出的,在当前情况下已非必需或者可以从根本上改变形式的信息。

5MBD技术使得3D模型平民化

4、Creo标准模型仓库—Pi-Library

 产品设计应用类,如:产品总体装配结构规范、产品总布置骨架规范、部件衍生处理方法、部件设计骨架规范等

随着计算机的出现和数字技术的发展,那种以投影法为基础的“只有长、宽两种尺寸的”传统产品定义的方法逐渐受到颠覆,信息技术将以往的“静态”的思维范式和工作方式引领到“液态”的模式,制造企业的生产活动将不再以传统的“静态”的工程语言和工程文件进行开展,一种跨时代的革命性的数字化定义工程技术应用的序幕正在拉开。MBD技术使倡导多年的并行工程、协同设计乃至数字化企业成为可能。

上游研发部门在三维软件环境中创建的MBD模型,通过格式装换,装换为轻量化的3D模型,所谓轻量化是在保留三维模型基信息的基础上,把原始CAD文件压缩到十分之一或者更小的格式文件,并且通过通用的浏览软件对三维模型、相关标注进行快速的查询,借助轻量化的三维模型,实现了三维模型的平民化,使得企业领导,市场人员、客户等非专业的技术人员能够充分利用三维模型中的相关数据进行沟通,交流。

标准模型仓库是企业实现通用件模型的统一以及高效应用基础模块。

 数据管理应用类,如:数据整理检入PLM规范、工作区维护清理规范等

2、数字化产品定义规范

MBD模型装换为3D PDF后,下游部门只需要有一个PDF浏览器,就可以在三维环境下快速查询MBD模型的数据。

主要功能

betway必威官网手机版 17

美国机械工程师协会颁布的数字化产品定义规范(ASME Y14.41-2003 DIGITAL PRODUCT DEFINITION DATA PRACTICES)是基于模型定义的基本规范要求的基础。这一标准是数字化技术发展时期顺应工业领域的应用需求而提出的,规范制定始于业界顶端航空制造业。1997年1月,在波音公司主持的会议上确定了对这一规范的需求,以波音公司多年数字化制造经验为基础,经过几年的修订,规范于2003年7月7日被批准为美国国家标准,这期间三维设计系统的发展也使得标准的内容不断扩充。

betway必威官网手机版 18betway必威官网手机版 19

标准模型库:自带最新标准的500多个国标系列,6万多种规格的零部件模型。

1.2 建立产品数据标准与自动检查工具

ASME Y14.41-2003标准建立了应用于数字化产品定义的数据——数据集的要求及参考文档。这一标准和其他现行ASME标准(如ASME Y14.5M-1994(R1999),尺寸和公差标注)配套使用。它支持两种应用方法,仅使用模型(三维),及模型和数字化格式的图样(2D Drawing)相结合。标准规定从对这两个方法的公共要求开始,然后分别叙述其他各部分对这两种方法的各自要求。

6 MBD技术必将成为一种趋势

类别:螺栓、螺钉、螺母、挡圈、垫圈、平键、轴承、铆钉、销、弹簧等。

        如何确保设计低级错误归零?能快速自动检查所有工程师的产出数据是否符合企业数据标准规范要求及可制造性要求的定制开发工具非常有必要,数据自动检查工具确保了企业数据规范及可制造性要求得到彻底的贯彻落实;并可以把自动检查结果与检入PLM系统要求结合起来,使不符合规范的模型无法进入发放环节,从而确保设计低级错误归零。

标准还对三维CAD软件提出了建模和标注功能的要求,直接促进了CAD软件三维标注功能的发展,CAD软件公司已把此标准设计到软件中。波音公司在此标准基础上根据公司具体实践制定了BDS600系列标准,并在2004年开始的波音787客机设计中,全面采用基于模型定义的新技术。这使得三维产品制造信息(Product Manufacturing Information,PMI)与三维设计信息共同定义到产品的数字化模型中,使CAD和CAM(加工、装配、测量、检验等)实现真正的高度集成,可不再使用二维图纸。2006年,ISO颁布了ISO 16792,规定了全面的三维模型标注规范,数字化技术的应用有了新的跨越式发展。

MBD由航空发展起来,并在航空业得到广泛传播,并且快速的波及的其它制造行业。

高效搜索:支持分类搜索、关键字搜索、图片预览、参数预览。

自动检查内容包括:

betway必威官网手机版 20

美国的一家咨询机构,Lifecycle Insights在2017年对463家企业做了一个调查,这463家企业分别来自于:32%来自航空和国防,24%来自汽车,22%来自高新技术和电子,还有20%来自医疗行业。通过调查发现,2014年大概6%的企业采用了MBD技术,而到2017年约24%的企业采用MBD技术,并且还有大部分企业也准备采用MBD技术。

高效应用:快速装配、紧固件组合智能装配、自动打孔;支持与PLM系统集成,支持用户自扩充库内容。

 属性类,如:参数名、参数值、物料号、单位等

3、MBD数据集

betway必威官网手机版 21betway必威官网手机版 22

betway必威官网手机版 23

 建模规范类,如:特征循环参照,不完全装配等

根据ASME Y14.41-2003标准规定,数字化产品定义(Digital Product Definition,DPD)数据集可以以下面四种格式之一存在:

基于这种趋势和潮流,各大主流的软件商业相应的根据相关标准更新了自己的软件来适应市场的需求,比如西门子的UG、PTC的CREO,达索的CATIA和SOLIDWORKS软件都增加了相应的三维标注模块。

5、Creo参数化模型库—Pi-Par3DModel

 二维图规范类,如:图框、假尺寸、字体等

(1)DPD数据集包括三维CAD模型和全尺寸标注的二维图样;

betway必威官网手机版 24betway必威官网手机版 25

实现产品模块参数化的高效设计&高效出图,操作更直观、更方便、更高效、更亲切。

 可制造性类,如:有效干涉、孔到边距离(钣金)、槽底圆角(机加)、标准孔径等

(2)DPD数据集包括三维CAD模型和标注了工程要求但未标注全尺寸的二维工程图;

在波音公司的影响和要求下,中国的航空企业最早使用MBD技术,并且在航空工业行业中得到了广泛的传播。包括马上就要首飞的国产大飞机C919也是采用MBD技术进行研制的,大大缩短了研发时间。另外中国的通用汽车,北汽、长安汽车、奇瑞以及观致等企业行业也在采用MBD技术,一旦MBD技术在汽车行业得到广泛传播,那么它必将波及和渗透到制造业各个行业。

主要功能

主流三维工具软件一般不具备适合企业标准的检查工具,需要定制二次开发来实现这些功能,检查结果可以按企业要求格式报表输出。

(3)DPD数据集三维模型,工程要求在三维模型里以文本显示;

betway必威官网手机版 26betway必威官网手机版 27

模块化参数化设计:界面输入参数化驱动类似结构模块的快 速模型设计&快速出图。

betway必威官网手机版 28

(4)DPD数据集仅包括模型和工程要求。

有兴趣者留言或者来电咨询相关课程内容

模块搜索:大量模块中,快速搜索定位到需要的模块,支持历史搜索记录排序。

1.3 建立统一&专用的产品开发环境

这四种方式都可以认为是DPD方式,第二种有时称为减少尺寸工程图样(Reduced Dimension Drawing,RDD)或简化图样(Simplified Drawing,SD),第三种和第四种方式称为基于模型的定义方法。

MBD课程内容重要点

参数边界提示:实现输入信息提示,可集成企业标准。

根据国标、行标、企标以及企业的产品设计要求,配置开发CAD软件,建立符合企业要求的、统一的、专用的产品开发环境,并部署到所有工程师客户端,使所有工程师在统一的开发环境中进行产品设计,规范的开发环境提供经确认的标准各类库(如:材料库、图框库、符号库等),工程师在设计过程中实现高效的调用,从而提高设计质量和设计效率。

3.1MBD数据集的基本内容

a)MBD相关标准详细介绍

自定义扩容:实现配置信息高度自定义,灵活好用;支持自动重命名,支持集成工具材料库,方便应用;支持 Windchill数据管理。

产品开发环境包括:

MBD数据集提供完整的产品信息,集成了以前分散在三维模型与二维工程图样中的所有设计与制造信息。零件的MBD数据集包括实体几何模型、零件坐标系统、尺寸、公差和标注、工程说明、材料需求及其他相关定义数据。装配件的数据集包括装配状态的实体几何模型、尺寸、公差和标注、工程说明、零件表或相关数据、关联的几何文件和材料要求。其中,工程说明由标注注释、零件注释、标注说明(与特殊工程需求有关的说明)组成,其基本内容见下图。图中所示数据由分析数据、零部件表、试验要求、材料规范、工艺过程和最终要求等组成,但不限于这些数据。相关数据将在数据集中引用。

b)MBD实施挑战与建议

6、Creo二维快速标注—Pi-Drawing

 软件功能配置、界面配置、快捷方式

betway必威官网手机版 29

c)MBD术语与定义

二维快速标注是企业实现三维转二维出图,确保二维图与三维模型一致的高效出图模块。

 三维模板、整套二维图框、整套二维符号库

全三维基于特征的表述方法,基于三维主模型的过程驱动,融入知识工程和产品标准规范是MBD技术的核心思想。它用一个集成的三维实体模型来完整地表达产品定义信息,将制造信息和设计信息(三维尺寸标注及各种制造信息和产品结构信息)共同定义到产品的三维数字化模型中,从而取消二维工程图纸,保证设计和制造流程中数据的唯一性。MBD技术不是简单地在三维模型上进行三维标注,它不仅描述设计几何信息而且定义了三维产品制造信息和非几何的管理信息(产品结构、PMI、BOM等),它通过一系列规范的方法能够更好地表达设计思想,具有更强的表现力,同时打破了设计制造的壁垒,其设计、制造特征能够方便地被计算机和工程人员解读,有效地解决了设计、制造一体化的问题。

d)MBD数据集的标示与控制

主要功能

 材料库、注释库、打印配置库

betway必威官网手机版 30

e)MBD产品数据通用要求

全面提升Creo三维模型转二维快速投影视图、标各类尺寸、各类修饰、各类公差、各类粗糙度、各类基准、各类行位 公差、各类焊接、技术要求、明细栏、球标、球标排序等。

 批量转化PDF、DXF功能

MBD模型的建立,不仅仅是设计部门的任务,工艺、检验都要参与到设计的过程中,最后形成的MBD模型才能用于指导工艺制造与检验。MBD技术融入知识工程、过程模拟和产品标准规范等,将抽象、分散的知识集中在易于管理的三维模型中,设计、制造过程能有效地进行知识积累和技术创新,将成为企业知识固化和优化的最佳载体。

f)产品定义数据包TDP的内容与层次关系

一键智能快速出图,自动去二维图名称、自动选图框、自动投影视图,快速公差等级选取,加强草绘功能,快速球标排序等。

 自动保存机制、快速清除历史版本

四个关键点

g)MBD数据集的组织和管理

支持云维护,客户端自动更新,支持各Creo版本。

 批量删除、增加、修改属性功能

MBD模型数据的完整表现。MBD模型数据包括:设计模型、注释、属性,其中注释是不需要进行查询等操作即可见的各种尺寸、公差、文本、符号等;而属性则是为了完整地定义产品模型所需的尺寸、公差、文本等,这些内容图形上是不可见的,但可通过查询模型获取。为了在模型三维空间很好地表达MBD模型数据,需要有效的工具来进行描述,并按照一定的标准规范组织和管理这些数据,以便于MBD模型数据的应用。

h)MBD数据结构及其工程应用(零部件和装配体MBD数据结构)

betway必威官网手机版 31

betway必威官网手机版 32

面向制造的设计。由于MBD模型是设计制造过程中的唯一依据,需要确保MBD模型数据的正确性。MBD模型数据的正确性反映在两个方面,一是MBD模型反映了产品的物理和功能需求,即客户需求的满足,二是可制造性,即创建的MBD模型能满足制造应用的需求,该MBD模型在后续的应用中可直接应用。

i)MBD在数字数字化制造中应用

7、Creo三维标注大师—Pi-3DDrawing

1.4 建立统一&高效的二维标注工具

·数字化协同设计与工艺制造的协同。MBD的重要特点之一是设计信息和工艺信息的融合和一体化,这就需要在产品设计和工艺设计之间进行及时的交流和沟通,构建协同的环境及相应的机制。

基于MBD的数字化工艺

三维标注大师是企业实现MBD三维工程图必备三维快速标注管理模块。

        当前主流三维工具软件原生态二维标注功能,在符合国标要求及标注效率方面都不理想,需要在工具软件标准功能基础上,二次开发出既符合我国标准又高效的二维标注工具,从而全面提升三维转二维出图的效率及规范性,真正实现二维工程图与三维模型一致并相关性。

·MBD模型的共享。通过MBD模型一次定义,多次多点应用,实现数据重用的最大化。

基于MBD的数字化制造

主要功能

二维快速标注工具功能包括:

3.2 数据管理

基于MBD数字化检测

全面提升基于三维模型的表达工艺制造信息的效率,包括标注各类尺寸、各类修饰、各类公差、各类粗糙度、各类基准、各类行位公差、各类焊接、技术要求等。

 三维模型转二维快速投影视图、标注各类尺寸、各类修饰、各类公差、各类粗糙度、各类基准、各类行位公差、各类焊接、技术要求、明细栏、球标等。

在二维图中大部分置于标题栏中的管理数据,在MBD中可置于模型上或者与模型分离的数据集中,可包括应用数据、审签信息、数据集标识、设计传递记录、数据集的修订的版历史等内容。置于模型上的管理数据将放在管理数据标注平面上或用等效的方法。标准平面可与模型一起显示,但管理数据标注平面将不与模型一起旋转。置于模型上的管理数据将包括但不仅限于ASME Y14.41M注解、CAD维护标记、设计活动标识、复制原件标记、分项标识、米制标记、导航数据等内容。

j)MBD与传统二维图的区别

特有三维工程图管理模式,确保复杂零件三维标注快速明确查看,确保三维工程图一键导出二维工程图。

 一键智能快速出图,自动去二维图名称、自动选图框、自动投影视图,快速公差等级选取,加强草绘功能,快速球标排序等。

数据管理系统将提供控制和跟踪数据集信息的能力。这一系统可包含工作中状态(work in process)、数据评审状态、模型检查状态、发放状态、设计工具和版本以及各种数据库等。二维图上的第一和第三角标记在MBD模型中不要求标注。

k)MBD基准的应用

支持云维护,客户端自动更新,支持各Creo版本。

betway必威官网手机版 33

数据集依据工程图标注(ASME Y14.100)来审批。数据集将在产品全生命周期里被控制和利用。修订版历史信息将依据工程图样和相关文档的修订标准(ASME Y14.35)的规定保留在数据集中。

l)MBD正负公差的标注

betway必威官网手机版 34

1.5 建立统一&高效的三维标注工具

3.3MBD与传统工程图样的比较

m)MBD几何公差的应用

8、Creo制造质检清单—Pi-DimBom

        当前在航空、航天、高科技行业的领头羊企业,已经逐渐不采用二维工程图来指导工艺生产,而是直接在三维模型上表达工艺制造信息,让带三维标注的模型直接下厂指导工艺生产。这种研发数据源唯一,模型及工艺制造信息集中于三维数字化模型一体的表达方式,确保工艺制造信息与模型的真正一致性,减少试制问题数量,减少二维工程图环节,减少了工艺师理解图纸的时间,大大缩短了产品开发周期。

传统工程图样以投影法为基础来表达一个产品的设计模型,在图纸上用线条定义出产品的结构形状、尺寸,用标注、符号和文字来说明工艺指令信息。

n)焊接件MBD应用

制造质检清单模块是帮助企业实现大大提高生成检查基准书效率。

要把众多工艺制造信息表达在一个三维模型上,对标注信息的管理提出新的要求,否则模型会成为刺猬模型,不利于读取,所以在三维工具软件基础上二次开发出规范&高效的三维标注工具很有必要。

在数字化时代,随着产品结构日益复杂和构型更改的频繁,工程技术人员将越来越深地体会到传统工程图样的缺点和不便。

o)机加工件MBD应用

主要功能

betway必威官网手机版 35

① 对于任何结构形状和尺寸的变化,都必须重新绘制,给二维工程图样的生成、更改与维护带来了极大的不便;

p)钣金件MBD应用

支持在工程图中所标注尺寸、符号位置附近自动和手动创建数字序号。

三维快速标注工具功能包括:

② 只提供产品结构在不同视图中的平面投影,无法直观反映产品的立体结构,导致生产人员无法快速、正确地理解设计意图;

q)ISO标准最新符号在MBD中应用

支持对指定的尺寸、符号创建相关尺寸的数字序号。

 全面高效的基于三维模型的标注工艺制造信息方式,包括标注各类尺寸、修饰、公差、粗糙度、基准、行位公差、焊接、技术要求等

③ 二维CAD技术是对工程图样的一种硬复制,对曲面造型和生产过程中的新型制造和加工技术(如NC技术)缺少有效的支持;

r)MBD在软件中具体的实施(基于UG PMI模块产品的MBD)

支持将当前尺寸抓出按照标注序号输出至指定Excel模板,输出制造质检清单。

 特有三维工程图管理模式,确保复杂零件三维标注快速明确查看

④ 在三维建模技术出现以后,由于设计过程中缺乏必要的工艺信息,制造人员仍然要依靠工程图样来建立制造准则,出现了同时依赖三维模型和二维工程图样的局面。

MBD模型轻量化技术应用(数据的查询和重用

支持将几何公差、表面粗糙度等符号的自动抓取。

1.6 提炼统一&标准的产品开发最佳实践流程

MBD方法是以产品的几何模型为核心,将所有相关的工艺描述、属性、管理等信息都附着在产品的三维模型中的先进的数字化定义方法。MBD方法将需要定义的信息按照模型的方式组织,是具有三维模型的完整产品定义,包含了对产品几何形状信息和非几何形状信息的定义。它不再使用或依赖于二维图样或正投影视图为主要制造依据,是数字化定义的最新阶段。MBD方法具有以下明显优势:

MBD-基于模型的产品数字化定义 引领产品设计的第三代技术

支持自定义截图范围。

每个人的建模造型设计方法就好比人的个性一样千变万化,这种多样性造成模型质量不稳定;同样的零部件模型,由资深工程师与资浅工程师设计出来的质量差别很大,这种质量不稳定将影响衍生零部件模型变更的难度和效率,甚至影响产品本身质量的不稳定。我们需要对产品中关键的或复杂的典型零部件开展研究,提炼出它们的最佳实践开发流程,这样既可以大幅提升产品设计质量稳定性,还可提高设计效率及变更效率。

① MBD方法以三维模型为核心,集成了完整的数字化产品定义信息,使加工、装配、测量、检验等过程实现高度的集成,解决了二维工程图的不足,直接解决了二维工程图样管理、维护和保持一致性等问题;

更多GD&T及MBD相关课程及方法请访问奥曼克中国网站:

9、Creo模型诊断专家—Pi-Doctor

最佳实践流程的建立过程如下:

② 三维模型可以很好地表达曲面造型,实现了对新型制造和加工技术(如NC技术)的有效支持;

读完此文章,欢迎您分享到朋友圈,让有共同兴趣的朋友们看到此文章。

模型诊断专家模块是企业实现研发数据高效检查及高质量的保障。

betway必威官网手机版 36

③ 三维模型可以使各职能人员准确、直接地明白并理解设计意图,减少了读图工作量以及由此可能带来的理解偏差。

关注公众号,获取更多精彩内容。

主要功能

建立典型零件的最佳实践建模流程并编写成设计规范,更易于积累。

betway必威官网手机版 37

奥曼克咨询

支持自动检查模型的属性及特征规范,包括:参数名、参数值、图号、中文名、特征参照、不完全装配、草绘弱尺寸、报错零件、隐含零件、图框、假尺寸等。

betway必威官网手机版 38

三、基于模型的企业(Model-BasedEnterprise-MBE)

betway必威官网手机版 39

支持自动检查可制造性,包括:有效干涉(自动排除无效干涉)、钣金孔到边距离、标准孔径、标准孔深度等。

1.7 建立在线学习平台,基于角色推送精确的培训课程

基于模型的企业(Model-Based Enterprise,MBE)是一种制造实体,它采用建模与仿真技术对其设计、制造、产品支持的全部技术的和业务的流程进行彻底的改进、无缝的集成以及战略的管理;利用产品和过程模型来定义、执行、控制和管理企业的全部过程;并采用科学的模拟与分析工具,在产品生命周期(PLM)的每一步做出最佳决策,从根本上减少产品创新、开发、制造和支持的时间和成本。术语“基于模型的企业”已成为这种先进制造方法的具体体现,它的进展代表了数字化制造的未来。

版权声明:此文章属于原创,版权属于作者,任何人和机构如果转发此文章,必须注明文章来源公差世界和作者。

支持自动检查结构设计规范性,包括:零部件间合理间隙、某部件对应材料合理等(可基于产品定制)支持报表输出,云维护,客户端自动更新,支持各Creo版本。

良好有效的培训是新技术推广的必要条件,但设计师们大多很难集中起来开展脱产的面授培训;建立企业内部在线学习平台,设计师可以利用碎片化时间及时有效学习,不需要脱产培训不会影响手头工作,就能学到新技术。在培训的同时可形成企业一整套的技术学习传递方法,逐步融合到企业人才培训体系中。

1、概述

betway必威官网手机版 40

学习平台需包括如下功能:

在经济全球化的大趋势中,几乎每一个国家都处于全球化竞争的市场中,而经济竞争归根结底是制造技术和制造能力的竞争。谁掌握了先进的制造技术,谁就能制造出高水平的产品,谁就掌握了市场,谁就能在竞争中立于不败之地。

10、Creo模型差异比对—Pi-Compare

 具备7X24可登陆学习

在经济全球化和信息技术的推动下,国际制造业的生产方式正在发生着重大变革。近年来,主要工业国纷纷制定各自的发展计划,促进传统制造业向先进制造业转变。加快发展先进制造业,已经成为世界制造业发展的新潮流。

模型差异比对模块是企业实现研发数据在修改&变更前后快速全面比对差异性的模块。

 基于角色(工作岗位)的课件及学习包可以推送给相应的用户

20世纪90年代以来,世界各发达国家先后制定了一系列高技术发展战略与规划,以此来推动高技术产业化的进程,提升国家的经济竞争力与综合国力。

主要功能

 课程内容按主题划分,确保精确学习

2005年美国推出“下一代制造技术计划(The Next Generation Manufacturing Technologies Initiative,简称NGMTI)”,旨在加速制造技术突破性发展,加强国防工业的基础和改善美国制造企业在全球经济竞争中的地位。NGMTI计划提出的美国下一代制造技术有6个目标,其中第一个就是“基于模型的企业(Model-Based Enterprise,简称MBE)”。

支持自动比对模型的属性,包括:参数名、参数值、特征、 特征尺寸、关系、装配结构、装配约束。

 可以把定制的培训课件导入学习平台

从技术上讲,基于模型的企业(MBE)就是要基于 MBD 在整个企业和供应链范围内建立一个集成和协同化的环境,各业务环节充分利用已有的 MBD 单一数据源开展工作,使产品信息在整个企业内共享,快捷、无缝和低成本地完成产品从概念设计到废弃的部署,有效缩短整个产品的研制周期,改善生产现场工作环境,提高产品质量和生产效率。

支持自动比对绘图属性,包括:绘图表格、绘图注释、绘图 尺寸、绘图图框。

 具备必要的考试功能

基于模型的企业(MBE)已成为当代先进制造体系的具体体现,代表了数字化制造的未来。美国陆军研究院指出“如果恰当的构建企业MBE的能力体系,能够减少50%~70%的非重复成本,能够缩短达50%的上市时间”。基于此美国国防部办公厅明确指出,将在其所有供应链中各企业推行MBE体系,开展MBE的能力等级认证。全世界众多装备制造企业也逐步加入到MBE企业能力建设的大军中。由此可见,MBE已不再单纯是一项新技术新方法的应用和推广,而是上升到了国家战略和未来先进制造技术的高度,它的研究应用成功与否将关系到未来制造业的新格局。

支持模型间几何比对,快速得到变更前后模型差异,加亮显 示差异几何。

betway必威官网手机版 41

2、基于模型的系统工程(MBSE)

支持报表输出,云维护,客户端自动更新,支持各Creo版本。

2. 企业数字化模型重用知识库

betway必威官网手机版 42

betway必威官网手机版 43

2.1 建立常用特征库

系统工程是基于模型的企业(MBE)的重要指导思想。

结语

对产品中经常用到的重复特征分类整理,定义适合企业的常用特征库,如:凸包组合特征,凸包本身由3个普通特征组成,建成凸包组合特征后,从原来需要10几次鼠标的操作,减少为3次鼠标操作,大大提高了建模效率,同时提高了这类特征建模的规范化,这类规范特征变更很方便。

随着产品系统的规模和复杂程度的不断提高, 基于文档的系统工程面临的困难越来越突出,如信息表示不准确,容易产生歧义、难以从海量文档中查找所需信息、无法与其他工程领域的设计相衔接(如软件、机械、电子等)。而基于模型的系统工程MBSE(Model Based Systems Engineering) 则以它直观、无歧义、模块化、可重用等优点迅速覆盖了软件、电子等工程领域。它为基于模型的工程、基于模型的制造、基于模型的维护等MBE企业的关键活动提供了统一的协调接口,成为MBE企业研究和应用实践中的重要组成部分。

       CAD系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化,产生了巨大的社会经济效益。而中国CAD技术起源于国外CAD平台技术基础上的二次开发,随着中国企业对CAD应用需求的提升,国内众多CAD技术开发商纷纷通过开发基于国外平台软件的二次开发产品让国内企业真正普及了解CAD,并逐渐涌现出一批真正优秀的CAD开发商。为中国企业提供真正适合中国国情及应用需求的CAD解决方案。我们可以预见技术将有新的飞跃,同时还会引起一场设计变革与创新,正如以上我们给大家介绍的Pi-Creo,这场变革与创新大家有没有跃跃欲试呢,coming! ! !

betway必威官网手机版 44

3、基于模型的企业(MBE)架构

常用特征库包括功能:

betway必威官网手机版 45

 包含企业常用的特征库

作为一种数字化制造的实体,基于模型的企业(MBE)在统一的基于模型的系统工程(MBSE)指导下,通过创建贯穿企业产品整个生命周期的产品模型、流程管理模型、企业(或协作企业间的)产品管理标准规范与决策模型,并在此基础上开展与之相对应的基于模型的工程(MBe)、基于模型的制造(MBm)和基于模型的维护(MBs)的实施部署。

 特征库按功能分类,可实施名称快速搜索,可预览组合特征形状

betway必威官网手机版 46

 组合特征使用过程有简图示意放置规则和方法

基于模型的工程(MBe)、基于模型的制造(MBm)和基于模型的维护(MBs)作为单一数据源的数字化企业系统模型中的三个主要组成部分,涵盖了从产品设计、制造到服务的完整的产品全生命周期业务,以MBD主模型为核心在企业各业务环节顺畅流通和直接使用,从虚拟的工程设计到现实的制造工厂直至产品的上市流通,基于MBD的产品模型始终服务于产品生命周期的每个阶段。

 组合特征方便创建、修改、删除&后期的维护

MBE企业的能力在强调MBD模型数据、技术数据包、更改与配置管理、企业内外的制造数据交互、质量需求规划与检测数据、扩展企业的协同与数据交换等六个方面的同时,更加强调扩展企业跨供应链的产品全生命周期的MBD业务模型和相关数据在企业内外顺畅流通和直接重用。

2.2 建立通用模型库

构建完整的企业MBE能力体系是企业的一项长期战略,在充分评估企业能力条件的基础上,统一行动,以MBD模型为统一的“工程语言”,在基于模型的系统工程方法论指导下,全面梳理企业内外、产品全生命周期业务流程、标准规范,采用先进的信息技术,形成一套崭新的完整的产品研制能力体系。

设计师设计过程中经常用到紧固件模型、行标模型、企标模型、外购模型,如果没有模型库,只能自己建模,这种临时创建的通用件模型,既不规范也会导致重复工作,这种设计模式降低了设计效率,及设计质量。这些通用件模型应由标准化牵头统一建成规范的模型库,并开发出便于应用的相应功能,如:搜索、预览等;从而实现通用模型库应用效率及可维护性的大大提高。

4、基于模型的产品生命周期管理(Model-BasedPLM)

betway必威官网手机版 47

在以往的PLM技术应用过程中,我们往往以整个生命周期过程为主线,侧重于对产品生命周期中不同研发阶段和不同应用领域的研究,其面向数据管理的数字化定义技术提供了对产品定义的集成框架,解决了面向不同应用领域产品数据管理的支持体系问题,为产品生命周期管理系统的实施应用提供了基础。但是,面向产品数据管理的数字化定义技术并没有完全解决以下问题:

通用件模型库功能包括:

(1)数字化应用技术的条件下研制人员应该遵循什么样的研发模式?

 常用的国标紧固件、行标模型、企标模型、外购模型在整理后都放在模型库中管理及应用。

(2)在数字化系统中,产品模型应该具有哪些内容?

 通用模型库中先按标准分类,如国标紧固件、行标模型等,在某标准模型库中按模型类型分类,如:螺栓、螺钉、螺母等,在模型类型中按国标号分类,如GB72、GB10等。

(3)采用什么表达描述方式以及信息组织方法?

 支持名称搜索、属性搜索、关键字搜索、图片预览、参数预览、快速装配。

在当前制造业的研制过程中,工程设计制造人员由于缺乏对数字化产品工程定义的统一形式化方法,没有标准可循,仍然要遵循传统的工程制图标准,回到二维图纸的方式来传达设计意图。这种方式显然不能完全发挥数字化技术在设计制造中的优势。

 支持经固件组合智能装配、自动打孔。

随着信息技术的发展,MBD技术将传统的PLM技术进一步引向深入,它在基于模型定义技术基础上实现由单一数据源驱动的全面数字化研发体系。使PLM系统具有更好的开放性和集成性,为数字化环境下工程产品定义的内容、组织模式以及定义方法提供法定授权的依据。

 支持与集成PLM系统,确保与PLM系统中模型统一。

这种基于模型的产品生命周期管理方法在提高用户构造大规模应用系统的能力的同时,还减少了业务模型在发生更改时,对组件内部逻辑和外部接口进行修改的工作量,并方便地实现应用开发从一种平台到另外一种平台的切换,这种基于模型驱动的开发和集成方法正在引起生产制造模式的变革和业界广泛关注。

2.3 建立产品设计模板库

3.1 基于模型的驱动支持产品生命周期的每个阶段

betway必威官网手机版,针对产品模块结构的相似性,为了避免重复工作,将产品按照模块化划分&分类,并将每一类的模块典型实例共性抽取设计为模板,模板包含可参数化驱动的模型和关联的二维工程图;未来在进行某种产品的定单设计时,在模板库中找到相应的模板,参数化驱动调整模板主体参数,快速生成该模块大部分特征,再增加细节特征,即可快速生成需要的新产品模块和对应的工程图,大大提高设计效率。

betway必威官网手机版 48

2.4 建立产品模块的参数化快速设计库

任何一家企业从诞生之日起就不可避免地要走向复杂,并在一定时期之后成为一个复杂系统,而产品作为企业的核心更是如此。产品开发是一个涉及到许多难以理解的变量、关系和概念的复杂过程。产品开发针对广泛的问题,需要多样的人才,运用不同的经验、方法和系统,工作于分布的环境。在这样的条件下,要将一个抽象的概念转化为一个复杂的包括多种技术的物理产品需要付出许多的努力,如定义、分析、调研、确认、权衡调整以及其他决策。产品开发是一项重要和复杂的活动,基于模型的产品生命周期管理实现了单一数据源的协同研发管理模式,消除了不同阶段和环境的偏差和歧义,确保支持产品生命周期的每个阶段。

betway必威官网手机版:浅论三维标注技术的重要性,MBD技术助国产大飞机C919研发成功。对产品各模块中共性的结构,在三维工具软件基础上二次开发,实现在CAD工具专有的界面中选择类型及输入参数的方式,快速得到产品模块三维模型、二维工程图模板以及BOM清单,整体提高三维模型设计效率80%以上,提高二维出图效率60%以上,提高出BOM清单效率90%以上。

3.2 产品模型支持贯穿生命周期的每个阶段的每一个功能

betway必威官网手机版 49

betway必威官网手机版 50

对不同企业不同产品的模块参数化快速设计功能都不一样,总体来说业务价值如下:

我们在关注产品生命周期阶段过程的同时,优化产品生命周期中的每个阶段中的具体要素同样重要,如产品功能、可靠性、制造过程、维护维修、能源消耗、备件供应、乃至培训等其它下游功能。我们需要追溯在产品生命周期中的每个要素模型信息的完整性能力,以保证信息的一致性。

 较大提高三维模型、二维工程图、物料清单设计效率

3.3 知识管理和知识工程

 确保标准化工作落地,实现标准化准确的融入三维模型设计之中

betway必威官网手机版 51

 实现新进工程师高质量设计,设计质量稳定

在知识管理和知识工程(Knowledge Based Engineering,KBE)方面,由于企业各团队在业务过程中共享单一数据源、共用相同的知识积累和进化,使得基于企业知识、协同产品设计制造变成了现实。企业的各项业务过程从设计、管理到执行、归档、分析等全过程涉及到的建议、操作、经验、知识可以在其后的工作中得以进化、沉淀和重用,从而使企业创新真正站在了前人工作的基础之上,使以往那种知识经验随着人员的流失而消失的现象得以消除。

 实现产品设计知识库、模板库的积累

betway必威官网手机版 52

四、总结

四、从MBD到MBE的战略路径

通过构筑企业三维数字化产品标准研发平台和模型重用知识库能够带来的潜在收益:提高产品设计效率、提升产品设计质量及质量稳定性,缩短产品研制周期并整体降低产品研制成本。

企业的不断成功,源于在每个关键机遇期做出正确的抉择。对于在国民经济中发挥重要作用的中国制造业企业来说,如何面向未来,迎接信息时代的到来,是对每个制造业企业的一个挑战。正确作出选择的企业,将在新一轮的竞争中抢占先机。

betway必威官网手机版 53

从MBD到MBE,构建一个基于模型的企业是一条漫长之路,需要在许多方面做出突破和改善。企业在摆脱传统的基于二维图纸的设计研发生产模式向基于三维模型的全面数字化企业迈进的过程中,必须从根本上树立起数字化思维和生产经营管理模式,建立科学的战略转型路径。

路径一:树立数字化企业意识,实现传统思维向数字化思维的转变

数字化技术引发人类思维方式的巨大变化。在企业向数字化迈进的过程中,思维方式的滞后将会使这场变革增加许多无谓的成本,思想的狭隘、保守乃至固步自封将是企业实现基于模型的企业的最大障碍。MBD技术在改变企业生产方式的同时首先要改变企业意识,也就是跳出二维的思维模式,建立三维的数字化模式。在企业管理和生产活动过程中树立数字化企业的思想,实现数字化思维。在基于模型的系统工程思想指导下,全面部署企业的数字化战略,是企业迈向数字化的关键所在。

路径二:从基础做起,构建MBD基础环境

MBD的实施是一项长期、复杂而有艰巨的工作。不仅仅要解决技术问题,更主要的是要有效解决由此带来的对企业文化、管理体制、生产方式的冲突,建立相应的标准规范。

betway必威官网手机版 54

路径三:在典型应用的基础上,进一步实现MBD技术在整个企业的扩展应用

MBD技术将设计、制造、检验、管理信息融为一体,是产品定义方式的革命和未来设计制造技术的发展方向。企业在推动MBD技术应用时一定要在典型应用成功的基础上,逐步实现整个企业的扩展应用。

路径四:整合已经拥有的MBD成果,实现基于模型的企业

领先的制造业企业采取积极推行基于模型的企业战略,以加速产品开发。他们的目标相对清晰简单,拥有相对成熟的MBD成果,可以在整个产品生命周期中的每个阶段中的每个功能上实现基于模型的设计、制造、检测和维护,成为基于模型的数字化企业。

路径五:正确选择合作伙伴,吸收专业咨询公司的技术优势和实施经验

随着信息技术发展,企业信息化必将从简单走向复杂,技术与业务融合成为企业信息化走向成功的关键。企业天然地占据着业务管理的优势,企业管理者和各层级的业务执行人员长期工作在生产的第一线,由于拥有多年的业务经验和高超的技能,使得企业源源不断地为市场提供高性能、高质量的产品。但是对于传统的制造企业来说,面对信息技术和构建数字化企业的局面,却仍然感到陌生和力不从心,他们需要选择专业化的信息化咨询服务公司作为合作伙伴,共同组建项目团队,借助专业咨询公司的技术优势和实施经验,向基于模型的企业迈进。返回搜狐,查看更多

责任编辑:

本文由betway必威官网手机版发布于科学知识,转载请注明出处:betway必威官网手机版:浅论三维标注技术的重要

关键词: