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全三維設計與管理

一、背景

當前,國內外大型裝備制造企業的數字化技術發展迅速,三維數字化設計技術得到了廣泛的應用,基于模型定義(Model Based Definition, MBD)的數字化設計與制造技術已經成為制造業信息化的發展趨勢。

MBD是產品數字化定義的先進方法,它是指產品定義的各類信息按照模型的方式組織,其核心內容是產品的幾何模型,所有相關的工藝描述信息、屬性信息、管理信息等都附著在產品的三維模型中。MBD 使三維數模作為生產制造過程中的唯一依據,改變了傳統以工程圖紙為主,以三維實體模型為輔的制造方法。

國外MBD技術的應用已經比較成熟,如波音公司在以波音787 為代表的新型客機研制過程中,全面采用了MBD技術,將三維產品制造信息與三維設計信息共同定義到產品的三維模型中,摒棄二維圖樣,將MBD模型作為制造的唯一依據。近來,國內大型裝備制造企業也逐步開始應用MBD技術進行產品設計,并將MBD模型作為制造的唯一依據。

從完全基于二維圖紙到完全基于模型,MBD技術發展歷程如下所示:

1、MBD定義

基于模型定義是一種基于三維CAD技術的產品數字化定義技術,它采用三維數字化模型進行產品數字化信息的完整描述。其核心思想是將基于二維圖紙的產品信息定義轉變為以三維模型為核心的產品信息定義。

2、MBD技術的內涵

MBD技術是產品數字化研制體系的基礎、實施并行工程的有效手段,可提高信息處理的效率。

3、MBD技術對產品研發模式的影響

1)對產品設計工作提出更高的要求。

2)對傳統的更改等管理制度帶來較大的沖擊。

3)對企業應用人員提出了更高的素質要求。


二、解決方案框架

MBD是一個多維度的系統工程,需要構建一個完整的“體系”來支撐。所謂“體”就是要構建相適應的體制機制、管理制度和流程規范;所謂“系”就是要實施、定制、部署MBD應用過程的信息化軟硬件環境。同時,可以從MBD建模、MBD管理和MBD應用三個領域來建設。

將全三維工程化應用視作一項業務變革,站在產品全生命周期和各業務環節(包括業務各部門及外部單位)全局應用的高度,并以業務流程作為導向,以業務運營優化為驅動,梳理和建立適應全三維工程化應用的業務規范和配套措施。


三、主要能力

1、三維工程化產品設計

2、三維工程化工藝設計

3、無紙化制造

4、三維檢測

5、三維工程化管理

6、全三維標準規范體系


四、建設成效

1、全三維設計帶來的價值:產品設計輸出以全三維MBD模型為主,不再轉換二維工程圖,設計師在三維建模和三維標注時兼顧滿足工藝制造的要求,整體提升設計效率,縮短周期。

2、三維工程化管理帶來的價值:通過PDM系統建設,構建統一的產品數據管理平臺,實現對產品研發過程和設計數據的全面管理,確立PDM系統單一數據源地位,支撐三維工程化管理的推廣應用。

3、三維工程化工藝設計與管理帶來的價值:形成以MBOM為核心的結構化三維工藝設計與管理模式,實現工藝設計與產品設計基于單一平臺、單一數據源的管理。

4、無紙化系統帶來的價值:便于工人快速理解設計意圖,從而提升生產效率,減少理解偏差導致的生產問題。

5、標準規范體系建立帶來的價值:在全三維工程化應用過程中,結合MBD技術在設計、工藝、制造環節的貫徹應用,在系統中固化三維工程化相關的業務流程,形成支撐三維工程化在產品全生命周期推廣應用的標準規范體系。


五、典型客戶

中國電子科技集團有限公司第十四研究所

上海宇航系統工程研究所

南車集團戚墅堰機車有限公司

上?;綣こ萄芯克?/span>

上海衛星工程研究所


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