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基于模型的定義技術

發布時間:2020-1-8
  眾所周知,工程定義需要清晰、準確、明白和無歧義的表達。CAD是當前通用的工程語言,但受制于二維圖表現力的限制,在從實體形象向抽象的二維視圖表達方式相互轉換中浪費了設計師/工程師大量的精力,不可避免地出現歧義和偏差,這種工程設計語言的缺陷是顯而易見的,為了將三維設計向三維制造一體化轉變,迫切需要一種方式將三維設計信息傳遞到各使用方。基于模型的定義技術(MBD)是產品定義方式的一次革命,它以更為強大的表現力和易于理解的定義方式,極大地提高了產品定義的設計質量和利用效率,使設計、制造融為一體,是未來設計技術的發展方向,必將對制造業有著深遠的影響。
  (1)MBD技術的特點:
  ①基于特征的建模方法,不同于其他工程定義方法,MBD是完全基于特征定義的,它不是三維實體加三維標注,而是特征的定義和特征關系的控制,這是它與其他工程定義方法本質的區別,因而它有更強的表現力,更符合實際工程的需要。
  ③數字化信息集成,在MBD中,數據集以三維模型為核心集成了完整的產品數字化定義信息。MBD數據集內容包含設計、工藝、制造、檢驗等各部門的信息,形成單數據源,避免多源數據的信息不一致,冗余等同題更適合信息的傳遞和應用,打破長期存在設計/制造/服務的信息壁壘。
  ③知識工程的融合,MBD可融人工程知識、過程模擬和產品標準規范等將抽象、分散的知識更加形象和集中,使得設計、制造的過程演變為知識積累和技術創新的過程,成為精密鍛造企業工程知識的最佳載體。
  ④文檔驅動,信息集成統一,簡化信息的傳遞和使用MBD是基于文檔驅動的,集設計、制造、檢驗等關聯過程為一體的工作方式。這種方式極大簡化了數據傳遞的復雜性,避免了對信息管理系統的過度依賴,一般情況下只需BOM表加MBD數模即可完成工作,非常適合工程環境下的使用。
  MBD技術的應用現狀:目前MBD技術主要應用于航空業。在國外,發達航空企業飛機制造技術的發展已發生本質的變化,波音、空客和洛·馬公司都已經實現了數字化裝配,在飛機制造數字化技術應用領域取得了巨大成功。波音公司于2003年制定MBD應用標準規范與此同時開發相應的應用軟件(把CAD軟件CATIA嵌入產品數據管理軟件LCA中),并與Detmia集成,立即應用于波音787新型客機的研制過程中,全面采用了 MBD技術,以三維實體模型作為唯一的制造依據標準,建立了從產品數字化定義到數字化制造檢測裝配的一體化集成模式,縮短了研制周期并取得重大成功。在國內,航空領域的工程語言的發展仍舊處在以二維為主,三維為輔的階段,這是由于傳統制造業中設計與制造是屬于不同單位,有不同的人員來完成,這與MBD技術從設計到加工一體化的觀念是截然相反的,導致相關技術人員缺乏,MBD各環節的技術都不成熟。MBD是航空產業數字化技術發展的新階段和必然趨勢,通過與國外航空企業成功的應用現狀相比較,MBD技術的實施還有較長的一段路要走。
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