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标题: 航天三维MBD设计现状及展望2 [打印本页]
作者: 840213    时间: 2017-10-10 10:24
标题: 航天三维MBD设计现状及展望2
航天三维MBD设计现状及展望
应对现代制造业产品数字化、智能化的发展趋势，各制造企业对三维数字化设计和制造技术的研究方兴禾艾。基于模型的定义(MBD)作为全过程数字化设计解决方案，在国外先进企业如波音公司中得到了广泛应用，收效显着。三维模型定义的效益已经被世界知名公司和机构反复验证，例如波音、空客、庞巴迪和通用等。其中美国海军航空作战中心Lakehurst飞机分部20l3年的试点估计，年度经费可以节约24％、约合2l00万人民币。MBD定义将传统模式下三维设计模型、工艺模型、二图纸所表达的信息统一集成到一个模型中，实现了设计和制造数据源的统一，研究当前MBD设计技术并总结其中的经验，对提高航天器研制数字化水平，提升研制效率具有十分重要的意义。

MBD设计技术在国外先进项目应用的广泛性以及取得效果的显着性，说明它是一种切实可行的现代制造业数字化、智能化和集成化解决手段。相对传统的三维模型加二维图纸结合的模式，至少存在以下几个优点：
1．MBD实现了设计、工艺信启数据源的统一，消除了设计制造过程中信息皈本不一致引起的不协调问题，可显着提升质量管控水半。
2．MBD采取基于数字量传递的制造技术，将几何信息集中在模型，基本不用标注尺寸，只需要标注重要公差、关键尺寸和部分非几何信息，这就极大地降低了设计人员际注的工作量并且增强了三维模型在制造过程中的可读性。
3．大量知识工程的应用，使三维模型中的信息表达进一步得到简化和规范，例如技术条件中“三维模型建模规范按照Q／QA31-11”，“机加工艺按照Q／PS52-13”等，只需要简短文字既可以向下游所有人员准确传递他们看到的三维模型各类信息代表的意义。
4．包含产品、工装、厂房、工具等全过程三维模型的应用，使得三维虚拟工厂仿真技术得以实现，设计人员可以将三维模型通过动画的方式，形成具有作业指导的电子书，用于指导生产工人作业。相对传统的文件传递和人工经验解说，更易于理解并且不受人为因素影响，并可将生产阶段的大量不协调问题提前暴露解决，显着降低研制成本。
三、航天工业MBD关键技术
MBD不仅仅是三维设计，它涵盖了精益思想、并行工程、面向制造的设计DFM、面向装配和维护的设计、知识工程等研发思路，当前航天工业在三维模型设计上已经比较成熟，但在具体的全三维设计和制造过程中存在工作量大、不协调问题多、技术状态难控制等问题，笔者通过对照国外先进企业实施过程，分析当前航天MBD实施不够深入的主要原因是以下几类关键技术尚未有效实施：
1．MBD信息表达技术
当前部分航天单位在实施三维设计和下厂过程中，对三维模型应该包含的数据集内容考虑不够令面，一个完整的三维模型应至少包含零部件、装配、标准件、对称件、柔性件、连接件、材料孱性、T艺规范、公差、技术条件等。必须指出的是，三维模型上的一般尺寸1用标注，除非是关键特性尺寸，因为MBD遵循的是数字量传递的理念，而尺寸这个各词本身就起源于模拟量传递时代，检验两个点之间的相对距离而产生的。而对数字量传递，产品的模型是预装配的，它的(立置与几阿外形都是基于骨架模型确定，可以解释为零件的几阿是一个数学方程，这个是与传统尺寸理解的本匝区别。设计人员若能理解这层含义并能带动制造人员进行吸收并改变旧的剐造模式，才能从根本上走通MBD的技术之路。
2．三维设计方法
MBD信息能够完整地表达和管理，不仅仅孤立在信息标注上，应从三维关联设计、零件洋细设计、预装配设计、协同没计环境配置、设计工艺协同定义模式、工艺仿真等多方面进行研究实施。通过集成的协同环境，设计和制造人员通过充分协凋讨沦，解决如何通过一个三维模型表达和利用问题，也就是解决“设计应该表达什么信息?”，“工艺应该添加什么信息?”的问题，形成覆盖全寿命周期的MBD定义方法。
3．MBD规范体系
MBD设计思想的核心就是设计过程要充分融入标准规范和知识工程，当前航大设计单位在编制三维设计标准方面，多局限在设计要求和通用技术条件上，对作业人员的具体操作指导性弱，需要尽快建专包括没计标准、设计规范、设计指南手册等多种类型的知识体系，才能保障三维设计模型的质量以及没计过程的正确性。
4．MBD数据集在制造中的识别和重用技术
产品三维设计方式发生根本变化的同时，需对设计下游的活动，包括工艺、工装、制造等进行Ⅲ页牵引拉动。因此，MBD数据集必顶考虑这类数据能够被下游识别相重用，从下游的需求来看，这些数字化特征需要向工艺规划、数字化测量检验、数字化制造、数字化维护等专业传递，这需要下游人员在MBD设计顶层文件的时候就参与进来，确保设计数据的可用性。
四、结束语
航天工业始终站在现代制造业先进技术前沿，航天技术影响着整个国家技术体系的发展。MBD设计可解决传统航天制造业中二维图纸或者三维模型设计的典型问题，大幅度提高研制效率，提升数字化制造能力。展望未来，在我国“工业4.0”，“中国制造2025”的战略背景下，机遇弥足珍贵，革新任务艰巨。MBD技术应用和推广势必为航天企业带来了难得的技术革新机会，提高我国航天制造业数字化能力、综合实力和国际竞争力。
作者: cleverhua    时间: 2017-10-13 21:59
应该加分
作者: dedehui    时间: 2017-10-17 02:24
这贴？不回都不行啊
作者: houping    时间: 2017-10-25 20:07
我来了~~~~~~~~~闪人~~~~~~~~~~~~~~~~
作者: luoxiuan    时间: 2017-10-29 17:51
其实回帖算是一种没德德，所以我快成圣人了



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