mbd技術(shù)應(yīng)用

1、MBD技術(shù)在飛機(jī)制造中的應(yīng)用,馮潼能ftn77@sina.com tel：18018519535,一.MBD概論:,工程定義需要清晰、準(zhǔn)確、明白和無歧義的表達(dá)，中國古代就有用物理實(shí)體模型（如：故宮“樣式雷”）和二維繪圖法以及工程范例法（如“營造法式”）等表達(dá)工程思想，但缺乏通用、簡單和標(biāo)準(zhǔn)方法，模型制作成本高昂，信息的傳遞和復(fù)制也相當(dāng)困難。從1795年法國科學(xué)家蒙日系統(tǒng)的提出畫法幾何原理，1840年發(fā)明藍(lán)圖以來，工程師們一直使

2、用標(biāo)準(zhǔn)二維平面工程視圖來描述產(chǎn)品，使其成為第一代通用標(biāo)準(zhǔn)工程語言。令人驚異的是雖然數(shù)百年間，人類的工程技術(shù)發(fā)生了天翻地覆的變化，但工程設(shè)計(jì)工具卻沒有發(fā)生根本性的進(jìn)步，我們使用與哥倫布時(shí)代設(shè)計(jì)航海船時(shí)幾乎相同的設(shè)計(jì)工具來設(shè)計(jì)航天飛機(jī)！受制與紙制二維圖表現(xiàn)力的限制,在從實(shí)體形象向抽象的二維視圖表達(dá)方式相互轉(zhuǎn)換浪費(fèi)了設(shè)計(jì)師/工程師大量的精力,也不可避免的出現(xiàn)歧義和偏差,也使得繪制和判讀工程圖成為需經(jīng)嚴(yán)格專業(yè)訓(xùn)練的高度復(fù)雜的技術(shù)工作。,,,隨著

3、計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，CAD技術(shù)越來越成為工程表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)方式，逐漸成為第二代工程語言。隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展，基于特征表述和特征關(guān)系的MBD將成為第三代工程語言。 MBD(Model Based Definition):是目前波音推行的新一代產(chǎn)品定義方法。其核心思想是：全三維基于特征的表述方法，基于文檔的過程驅(qū)動；融入知識工程、過程模擬和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。它用一個(gè)集成的三維實(shí)體模型可完整的表達(dá)產(chǎn)品定義信

4、息。即將制造信息和設(shè)計(jì)信息（三維尺寸標(biāo)注及各種制造信息和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息）共同定義到產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型中，從而可以取消二維工程圖，保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的唯一性。MBD不是簡單的三維標(biāo)注+三維模型，它不僅描述設(shè)計(jì)幾何信息而且定義了三維產(chǎn)品制造信息和非幾何的管理信息（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、PMI、BOM….etc)，使用人員僅需一個(gè)數(shù)模既可獲取全部信息減少了對其他信息系統(tǒng)的過度依賴，使設(shè)計(jì)/制造廠/供應(yīng)商之間的信息交換可不完全依賴信息系統(tǒng)的集成而保持有效連接。,

5、一.MBD概論:,三代設(shè)計(jì)語言的比較：第一代：手工二維圖。按照畫法幾何原理用標(biāo)準(zhǔn)化的手繪二維圖表達(dá)三維實(shí)體的定義方法，定義有可能存在歧義。繪制和解讀均需專門訓(xùn)練，要求工程人員具有良好的空間想象能力（這需要一定的天賦）。圖紙的再利用能力幾乎沒有。定義的質(zhì)量完全依賴設(shè)計(jì)人員的個(gè)人能力。第二代：計(jì)算機(jī)輔助繪圖。包括二維和三維數(shù)模，其中二維數(shù)模僅僅是手工二維圖的計(jì)算機(jī)化，三維數(shù)模極大的改善了設(shè)計(jì)意圖的解讀效率，但仍然未解決定義不規(guī)范、單源數(shù)

6、據(jù)問題，解讀人員仍然需要參考多個(gè)技術(shù)文件方能 完全解讀。仍然完全依賴人工解讀。模型有一定的再利用能力。定義的質(zhì)量嚴(yán)重依賴設(shè)計(jì)人員的個(gè)人能力。第三代：MBD?；谔卣鞯臉?biāo)準(zhǔn)化定義?？煞奖愕谋挥?jì)算機(jī)和人員解讀，使數(shù)字化設(shè)計(jì)/制造一體化成為可能。單源數(shù)據(jù)，文檔驅(qū)動。解讀人員僅需一個(gè)文檔便能獲得全部的技術(shù)信息。模型的再利用能力強(qiáng)。定義的質(zhì)量比較依賴設(shè)計(jì)人員的個(gè)人能力。它通過一系列規(guī)范的方法能夠更好的表達(dá)設(shè)計(jì)思想和更強(qiáng)的表現(xiàn)力，同時(shí)打破了設(shè)計(jì)制

7、造的壁壘，其設(shè)計(jì)、制造特征能夠方便的為計(jì)算機(jī)和工程人員解讀，而不是傳統(tǒng)的定義方法只能被工程人員解讀。有效的解決設(shè)計(jì)/制造一體化的問題。,一.MBD概論:,回到起點(diǎn)，設(shè)計(jì)是什么？如何表達(dá)設(shè)計(jì)？ 設(shè)計(jì)不是發(fā)明，它是將已有的技術(shù)轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品的過程。 產(chǎn)品的好壞和特點(diǎn)從設(shè)計(jì)角度來說是用設(shè)計(jì)特征（元素)來表達(dá)。 現(xiàn)代復(fù)雜技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)如汽車、飛機(jī)、高鐵、船舶等，日益成為“范式”設(shè)計(jì)?；旧鲜亲裱嗤拖嗨频脑O(shè)

8、計(jì)技術(shù)規(guī)范來設(shè)計(jì)。同類產(chǎn)品的相似度在80%以上。設(shè)計(jì)實(shí)際是遵循技術(shù)規(guī)范進(jìn)行“范式”設(shè)計(jì)滿足產(chǎn)品基本要求和用少量產(chǎn)品特征表達(dá)產(chǎn)品不同的過程。 如何快速準(zhǔn)確的進(jìn)行“范式”設(shè)計(jì)以及 如何有效的表達(dá)設(shè)計(jì)特征成為設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的重要課題。,一.MBD概論:,特征是80年代中、后期為了CAD技術(shù)表達(dá)產(chǎn)品的完整信息而提出的一個(gè)新概念。在產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)STEP中這樣來定義形狀特征（以下簡稱為特征）：形狀特征是為了某種應(yīng)用的目的，而預(yù)先構(gòu)想的模

9、型。在一個(gè)產(chǎn)品中，它是整個(gè)產(chǎn)品形狀的一部分，是模板的一個(gè)體現(xiàn)。 現(xiàn)代大型CAD軟件均支持面向特征的建模.也支持UDF(用戶定義特征),用戶模版,功能模型、知識管理工具等。也只有與MBD實(shí)施結(jié)合起來才能發(fā)揮這些功能。 MBD的特征不僅僅是幾何特征,而是指真實(shí)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)對象,因此更能貼近用戶用途.特征的參數(shù)就是業(yè)務(wù) 知識和設(shè)計(jì)目的的具體體現(xiàn).如果使用恰當(dāng)?shù)奶卣鞣治龉ぞ?可有效的收集設(shè)計(jì)知識和經(jīng)驗(yàn).

10、 MBD技術(shù)實(shí)際上是基于特征設(shè)計(jì)的CAD技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合應(yīng)用的結(jié)果（KNOW HOW).,一.MBD概論:,DESIGN FOR WHAT? DESIGN FOR BULIDING! 設(shè)計(jì)必須是能夠制造和易于制造的，不能制造的設(shè)計(jì)都是空談。將設(shè)計(jì)與制造分離的做法是“中國制造”不能升級為“中國創(chuàng)造”的重要障礙之一。,一.MBD概論:,Overview:MBD + Parts List provides y

11、ou with 100% Design Characteristics needed to build and inspect. A capability is required to assure all design characteristics aremeasured, inspected or verified,一.MBD概論:,典型的波音MBD例子：,一.MBD的概述:,MBD技術(shù)的歷程,,二.MBD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和

12、技術(shù)優(yōu)勢分析,1.MBD應(yīng)用現(xiàn)狀: 波音公司從九十年代初的777型飛機(jī)開始，全面采用CATIA軟件進(jìn)行飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)字化預(yù)裝配，開創(chuàng)了數(shù)字化設(shè)計(jì)的技術(shù)體系。90年代中期開展的737-NX項(xiàng)目中波音先后實(shí)施了數(shù)字化定義、并行工程和PLM應(yīng)用。建立和實(shí)施了飛機(jī)構(gòu)型定義與控制/制造資源管理（DCAC/MRM）應(yīng)用，使數(shù)字化設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的高度。在DCAC/MRM技術(shù)體系中就已經(jīng)提出了MBD的思想，由于在技術(shù)轉(zhuǎn)型期間，

13、波音內(nèi)部的某些生產(chǎn)流程及大量的供應(yīng)商的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)手段還未達(dá)到MBD技術(shù)體系的要求，因此，仍保留部分二維圖為制造依據(jù)，承包商可選擇使用三維或二維圖紙等。 DCAC/MRM的成功應(yīng)用使飛機(jī)的研制周期縮短50%，更改減少一半，成本降低25%，較大的提高了用戶滿意度，但是波音并沒有停止先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的腳步。決定將787項(xiàng)目的數(shù)字化環(huán)境由DCAC/MRM改為全新的，適合787研制需要的GCE（全球協(xié)同環(huán)境）平臺。GCE平臺繼

14、承了DCAC/MRM的模塊化思想，其最重要的進(jìn)步是全面應(yīng)用了MBD技術(shù)，基于網(wǎng)絡(luò)建立了關(guān)聯(lián)的單一數(shù)據(jù)源的核心流程和系統(tǒng)框架，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)研制的全生命周期的管理。這一體系顯著的特點(diǎn)是在三維數(shù)據(jù)集中定義了所有的產(chǎn)品信息，完全取代了二維工程圖紙的作用。使得MBD技術(shù)體系無論從產(chǎn)品定義到數(shù)據(jù)組織管理控制上都有質(zhì)的飛躍，目前在787項(xiàng)目的帶動下，波音公司及其主要承包商正向MBD制造技術(shù)體系過渡之中。,目前世界上包括我國航空工業(yè)在內(nèi)的大部分型號項(xiàng)目中

15、，仍處于以二維圖為中心，三維模型為輔的管理方式，這種方式造成數(shù)據(jù)傳遞過程中管理復(fù)雜，效率低下，成本高昂，信息利用率低?？湛驮贏380，A400M，BOEING在737-NX為代表的飛機(jī)研制中普遍采用了三維模型為主，簡化二維圖為輔的管理方式。直到ASME Y14.41和BDS-600系列標(biāo)準(zhǔn)制定后，波音才在787項(xiàng)目中全面推行獨(dú)立三維模型定義的MBD方式。 目前在我國航空工業(yè)新研項(xiàng)目中幾乎全部進(jìn)行了MBD技術(shù)的研究和應(yīng)用，

16、有些項(xiàng)目從立項(xiàng)開始就將MBD技術(shù)作為重點(diǎn)突破的關(guān)鍵技術(shù)，獨(dú)立三維模型定義的MBD方式在某些型號中得到了試用和推廣，取得了初步的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，也暴露出許多問題。 MBD將設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、管理信息溶為一體是目前被航空業(yè)普遍認(rèn)同的解決數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造的先進(jìn)技術(shù)是數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。MBD是產(chǎn)品定義方式的一次革命，它以更為豐富強(qiáng)大的表現(xiàn)力和易于理解定義方式的極大的提高了產(chǎn)品定義的設(shè)計(jì)質(zhì)量和利用效率。使設(shè)計(jì)、制造融為一體，是未

17、來設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向，必將對航空制造業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響。,二.MBD技術(shù)的現(xiàn)狀和技術(shù)優(yōu)勢分析,,波音MBD應(yīng)用分析,,,,,,,,,,,,波音MBD模型的分類:?MDF：Master Datum File，主基準(zhǔn)面文件；?MDS：Master Dimension Suface，主尺寸表面模型；?ICM：Interface Control Model，界面控制模型；?RLM：Relational Layout Model，關(guān)系分配

18、模型等；?ARM：Assembly Requirements Model，裝配要求模型；?CARM：Component Assembly Requirements Model，組件裝配要求模型；?IRM：Installation requirements models，安裝要求模型；?IARM：Interface Assembly Requirements Model，界面裝配要求模型；?零件模型：CATPart文件的零件詳細(xì)

19、模型。,,,INTRODUCTION TO THE 787 PROGRAM,FAMILIARIZATION,Here’s a discreet assemblyFor FAI, You will need:1. ARM (Assembly Requirements Model) 2. Detail Parts3. Design Characteristics4. EBOM (engineering)5. MBOM (man

20、ufacturing),,,INTRODUCTION TO THE 787 PROGRAM,Boeing is also going to make available the correct “Configured” model data to Tier 1 partners through a mechanism called “Split Bridge” inside the to allow Tier 1 par

21、tners the same level of data needed to manufacture parts and assemblies for any particular tail number.,FAMILIARIZATION,,An Assembly Requirements Model (ARM) is simply a 3D Parts List.,,,,,,,Reported by an Aberdeen Group

22、 study:? When manufacturers use 3D models, they build only half the number of prototypes（模具減少一半）? 3D tools reduce the development cycle by 30-50%（研發(fā)周期減少30-50%）? Standard parts libraries provide significant reductio

23、n in component assembly time (design time),二.MBD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)優(yōu)勢分析,? 3D models reduce non-conformance issues by 30-40%（減少30-40%的歧義性錯(cuò)誤）? 40% of non-conformances are due to 2D drawing inaccuracies and ambiguities（40%的歧義性

24、錯(cuò)誤源于2D圖的不準(zhǔn)確和表達(dá)不清）? 85% of companies still use 2D drawings in their operations or with their suppliers,二.MBD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)優(yōu)勢分析,2. MBD的特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢分析： 基于特征的建模方法： 不同與其他工程定義方法只關(guān)注幾何定義，MBD是完全基于特征定義的，MBD不是簡單的理解為三維實(shí)體+三維標(biāo)注而是特征的定義和

25、控制，這是它與其他工程定義方法本質(zhì)的區(qū)別，使它有更強(qiáng)的表現(xiàn)力，更真實(shí)的表現(xiàn)現(xiàn)實(shí)工程特征，更好、更準(zhǔn)確、更容易的表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。也使得工程信息的抽取和知識的挖掘變的更為容易。數(shù)字化信息集成： 在MBD中，數(shù)據(jù)集以三維模型為核心集成了完整的產(chǎn)品數(shù)字化定義信息，MBD數(shù)據(jù)集內(nèi)容包含設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢驗(yàn)等各部門的信息，形成單數(shù)據(jù)源，避免多源數(shù)據(jù)的信息不一致，多余等問題更適合信息的傳遞和應(yīng)用，打破長期存在設(shè)計(jì)/制造/服務(wù)的信息壁壘。

26、,二.MBD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)優(yōu)勢分析,2. MBD的特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢分析： 知識工程的融合 長期以來知識工程僅停留在理論和研究階段，未能有效的在企業(yè)實(shí)際應(yīng)用并體現(xiàn)價(jià)值，其重要的原因之一是缺乏有效的知識表述工具并將其融入到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中?；跇?biāo)準(zhǔn)的特征表述的MBD技術(shù)可有效的描述設(shè)計(jì)、制造等工程特征，并將蘊(yùn)涵與其中的知識通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化的方式表達(dá)。 MBD可融入工程知識、過程模擬 和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等將抽象、分散

27、的知識更加形象和集中，使得設(shè)計(jì)、制造的過程演變?yōu)橹R積累和技術(shù)創(chuàng)新的過程，成為企業(yè)工程知識的最佳載體。 文檔驅(qū)動，信息集成統(tǒng)一，簡化信息的傳遞和使用 MBD是基于文檔驅(qū)動的集設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等關(guān)聯(lián)過程為一體工作方式。這種方式極大簡化了數(shù)據(jù)傳遞的復(fù)雜性，避免了對信息管理系統(tǒng)的過度依賴，一般情況下只需BOM表+MBD數(shù)模即可完成工作。非常適合工程環(huán)境下的使用。使其在任何應(yīng)用環(huán)境都可有效使用。,二.MBD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)優(yōu)

28、勢分析,三.實(shí)施MBD的困難與挑戰(zhàn),MBD的實(shí)施是一項(xiàng)長期、復(fù)雜而有艱巨的工作。不僅僅要解決技術(shù)問題，更主要的是要有效解決由此帶來的對企業(yè)文化、管理體制、生產(chǎn)方式的沖突。波音公司早在上世紀(jì)90年代中期就已提出MBD的概念，由于在技術(shù)轉(zhuǎn)型期間，波音內(nèi)部的某些生產(chǎn)流程及大量的供應(yīng)商的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)手段還未達(dá)到MBD技術(shù)體系的要求，因此，為保證生產(chǎn)的穩(wěn)定和平穩(wěn)過渡，在此期間波音推行MBD技術(shù)并沒有進(jìn)行激進(jìn)的改革，而是采取了許多“容忍”措施，

29、如：仍保留部分二維圖為制造依據(jù)，承包商可選擇使用三維或二維圖紙等。目的是循序漸進(jìn)而又堅(jiān)定不移的推行MBD技術(shù)。 這些問題不僅僅是技術(shù)問題或管理問題而是復(fù)雜的綜合問題。解決它是一個(gè)漫長和艱苦的過程，需要做非常多涉及眾多技術(shù)和學(xué)科的集成，需要做艱難而又細(xì)致的工作。MBD的研究和應(yīng)用工作目前仍然處于“初級階段”，很難短期內(nèi)解決這些問題，如同任何新事物一樣，發(fā)展都是充滿曲折的。 MBD技術(shù)是場革命，而實(shí)施它卻可能是緩慢

30、的進(jìn)化。,三.實(shí)施MBD的困難與挑戰(zhàn),MBD實(shí)施中的若干問題探討：1. 產(chǎn)品/工藝設(shè)計(jì)協(xié)同 MBD的重要特點(diǎn)之一是設(shè)計(jì)信息和工藝信息的融合和一體化，它將PMI（Product Manufacturing Information）及非幾何信息（包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝、檢驗(yàn)、管理等信息）融為一體。使技術(shù)人員以清晰明白的方式使用MBD數(shù)模獲取需要的信息。這就不可避免的改變過去產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)分離的局面。波音公司目前已實(shí)

31、現(xiàn)LIPT（生命周期集成產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)）來設(shè)計(jì)產(chǎn)品從功能到檢驗(yàn)方法到維護(hù)的全過程。但在我國航空工業(yè)普遍存在著廠所分離的情況，設(shè)計(jì)、工藝分屬不同的單位，交流和溝通存在著天然的障礙。而且目前航空制造廠的制造流程中也沒有明顯的工藝設(shè)計(jì)過程，在協(xié)同設(shè)計(jì)中普遍存在工藝設(shè)計(jì)目的不明，業(yè)務(wù)范圍劃分不清，也無相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可依。設(shè)計(jì)員中也大量存在著設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)欠缺，缺乏起碼的工藝知識，與工藝技術(shù)人員交流困難，而且目前設(shè)計(jì)權(quán)控制過嚴(yán)，許多可以放權(quán)給工藝決定的特征也只有

32、設(shè)計(jì)才能決定，造成很大的不便。 這些障礙都是目前國內(nèi)航空企業(yè)普遍存在的，解決它們不是一朝一夕的事，也不是某個(gè)部門和專業(yè)的事。在目前MBD實(shí)施實(shí)踐中也有一些好的辦法：比如臨時(shí)抽調(diào)工藝代表參與聯(lián)合設(shè)計(jì)，舉辦設(shè)計(jì)-工藝雙向技術(shù)交流活動、廠所共同制定標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)部門向制造廠開放部分PDM功能等。這些措施雖然能起到相當(dāng)?shù)淖饔?，暫時(shí)緩解一些矛盾但畢竟是治標(biāo)不治本，也不是長效機(jī)制，難以從根本上解決問題。隨著國家提出科學(xué)研究恢復(fù)“舉國體

33、制”和中航工業(yè)整合步伐的加速，相信這些問題會逐步得到解決。,三.實(shí)施MBD的困難與挑戰(zhàn),MBD實(shí)施中的若干問題探討：2. MBD標(biāo)準(zhǔn)制定不統(tǒng)一 目前，MBD標(biāo)準(zhǔn)制定不僅沒有上升到國家高度，連航標(biāo)也沒有統(tǒng)一的計(jì)劃。各機(jī)型項(xiàng)目自行制定各自的MBD標(biāo)準(zhǔn)，對下游制造廠的使用和數(shù)據(jù)提取程序的開發(fā)造成很大的困難。3.工廠現(xiàn)場使用問題 MBD數(shù)據(jù)的特性和數(shù)據(jù)使用方法必然對現(xiàn)行的生產(chǎn)體制形成巨大的沖擊。由于MBD使用數(shù)字量傳遞，

34、對于使用數(shù)字化設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)的如數(shù)控加工、數(shù)控測量等當(dāng)然沒有問題，會大幅度提高生產(chǎn)效率。對于多工序使用非數(shù)字化設(shè)備的裝配、普通機(jī)加、鈑金、特種加工作業(yè)，如何在MBD環(huán)境下形成指導(dǎo)零件制造過程的工藝規(guī)劃和工藝規(guī)程仍然是需要解決的重要問題。 由于習(xí)慣于以往的由三維模型表示詳細(xì)幾何形狀信息，由二維工程圖表示制造工藝信息的工作方式，采用全三維數(shù)字化無圖設(shè)計(jì)，將給中航工業(yè)企業(yè)的工藝、檢驗(yàn)，零件、裝配等各個(gè)部門帶來全新的理念與工作模式

35、。在現(xiàn)有條件下，實(shí)施MBD將面臨諸多問題，以下是筆者實(shí)施MBD調(diào)研時(shí)收集的一些典型問題：大型裝配件，層層覆蓋，在整個(gè)三維裝配模型中查找困難；屏幕顯示三維裝配模型時(shí)，整體顯示太小，放大顯示只能看清局部細(xì)節(jié)，對于需要了解三維裝配模型整體形狀的人來說，瀏覽較困難。與現(xiàn)行生產(chǎn)，檢驗(yàn)制度有很大的沖突。比如有些廠工人生產(chǎn)時(shí)必須已設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，實(shí)施MBD后大量取消二維圖，生產(chǎn)無依據(jù)。企業(yè)能夠應(yīng)用MBD技術(shù)的工程師、工人嚴(yán)重缺乏。由于MBD包

36、含的信息遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)圖紙，而具體的工作卻只需要確定的局部信息，缺乏有效的數(shù)據(jù)提取工具和技巧將有可能比原來更低的效率來完成工作。,MBD實(shí)施中的若干問題探討,4.MBD與管理信息系統(tǒng)的關(guān)系?如何解決數(shù)據(jù)冗余? MBD與PDM系統(tǒng)的管理信息劃分與映射? 建議:MBD偏重與技術(shù)信息,PDM偏重與管理信息,良好的信息規(guī)劃才能保證應(yīng)用的成功.MBD中的管理信息盡量鏈接信息系統(tǒng),而不要直接寫入,會造成連鎖更改.

37、 MBD單源數(shù)據(jù)只是針對現(xiàn)場使用技術(shù)數(shù)據(jù)而言,并不是在整個(gè)設(shè)計(jì)\工藝\管理過程中,在這個(gè)過程中不可避免的需要與各種信息系統(tǒng)交互.按波音的說法:工程師只需要MBD+BOM即可.這里BOM指的是技術(shù)數(shù)據(jù)(數(shù)模)的狀態(tài)和有效性控制信息.MBD有可能簡化PDM的功能.也可能與現(xiàn)有的”強(qiáng)”PDM(介入設(shè)計(jì)/工藝/制造)沖突.劃分功能界限,可能不止是技術(shù)問題,更需要處理的藝術(shù).未來隨著技術(shù)的發(fā)展,PDM/ERP 走向面向特征的管理,(DS V

38、6).那么工作方式可能變?yōu)?MBD是面向特征管理的信息系統(tǒng)的一個(gè)工作集.,MBD實(shí)施中的若干問題探討,5.MBD應(yīng)用的難題: 信息的的有效跟蹤: MBD的使用過程是一個(gè)內(nèi)容不斷擴(kuò)充完善\分解\派生的過程,如:工藝數(shù)模/檢驗(yàn)數(shù)模\測量點(diǎn)……. 如何在使用MBD中保持相關(guān)信息的可跟蹤性也是需要重點(diǎn)考慮的問題.KUTDKUTD – Keep Up To Date. This is the pr

39、ocess to assure that only the latest dataset released will be used to create derivative media. Derivative media will be controlled and updated to reflect the latest change.,MBD實(shí)施中的若干問題探討,6.MBD應(yīng)用的難題:企業(yè)上下游CAD格式和信息統(tǒng)一問題。某

40、航空發(fā)動機(jī)公司系統(tǒng)集成時(shí)收到5種軟件12個(gè)版本的數(shù)模。如何面對94%的企業(yè)仍然使用二維圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。7.產(chǎn)品周期越來越長（B-52生命周期長達(dá)94年），軟件版本更新越來越快，如何解決兼容性問題？,四.MBD實(shí)施的一般方法,1.MBD標(biāo)準(zhǔn)體系的建立： 由于傳統(tǒng)的工程定義標(biāo)準(zhǔn)很不適合MBD在生產(chǎn)中的應(yīng)用，因此必須建立起一套適合MBD應(yīng)用的全新標(biāo)準(zhǔn)體系。目前各型號實(shí)施MBD均首先建立MBD標(biāo)準(zhǔn)體系。一飛院、成飛、商飛由于

41、均有波音轉(zhuǎn)包經(jīng)驗(yàn)和均使用CATIA作為CAD工具，因此MBD設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均參考波音BDS-600系列，比較相似。但工藝、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均在探索中，差異較大也不完善。2.CATIA 應(yīng)用環(huán)境建設(shè)： 一般包括IPSM、標(biāo)準(zhǔn)件庫（形式取決與是否實(shí)例化）、材料庫、模板等。,四.MBD實(shí)施的一般方法,3. 特征提取工具。由于下游的工藝設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)質(zhì)保等需要提取相關(guān)的特征來完成相關(guān)的工作，手工提取提取費(fèi)時(shí)費(fèi)力且難以保證質(zhì)量。因此需要高效的、多種多樣特

42、征提取工具來滿足需要。這也是MBD實(shí)施過程中開發(fā)量最大的部分，是MBD中看也中用的重要環(huán)節(jié)。BOEING就設(shè)有專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行CATIA二次開發(fā)來適合本公司的應(yīng)用需求。4.知識工程與用戶自定義特征的應(yīng)用 在設(shè)計(jì)方法規(guī)范和成熟的企業(yè)可進(jìn)一步推行基于特征的知識工程應(yīng)用，如設(shè)計(jì)規(guī)則庫、工藝規(guī)則庫等規(guī)范和優(yōu)化設(shè)計(jì)。對于設(shè)計(jì)技術(shù)成熟零部件還可定制UDF（用戶自定義特征）進(jìn)行創(chuàng)成式設(shè)計(jì)。,五.MBD技術(shù)應(yīng)用展望,產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與革命本質(zhì)上源

43、于技術(shù)的創(chuàng)新，而且往往由少數(shù)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)明應(yīng)用而引發(fā)。正如蒸汽機(jī)的發(fā)明導(dǎo)致工業(yè)革命，來復(fù)線和自動武器的發(fā)明徹底改變了戰(zhàn)爭的方式方法一樣，MBD技術(shù)也將深刻的改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方式和方法。MBD的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建立 MBD技術(shù)從來就不是一個(gè)獨(dú)立和專有的技術(shù)，它是CAD技術(shù)、特征建模技術(shù)、信息管理等技術(shù)綜合應(yīng)用的產(chǎn)物。未來MBD的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系將從項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)向國家標(biāo)準(zhǔn)過渡，成為取代現(xiàn)行基于幾何定義制圖標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系。設(shè)

44、計(jì)真正成為設(shè)計(jì)藝術(shù)，而不是設(shè)計(jì)技術(shù) 長期以來設(shè)計(jì)師將大量的精力和時(shí)間花在制圖等與設(shè)計(jì)無關(guān)的工作。MBD基于特征的設(shè)計(jì)方式更直接表現(xiàn)真實(shí)世界，使設(shè)計(jì)師以更強(qiáng)大的表現(xiàn)力更便捷的方式抓住轉(zhuǎn)瞬既逝的靈感。,五.MBD技術(shù)應(yīng)用展望,3. PDM/PLM與CAD/CAM的結(jié)合也越來越緊密，信息管理系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)從文檔級管理過渡到特征級管理。 MBD基于特征控制的建模特點(diǎn)使產(chǎn)品的精細(xì)化管理成為可能，這也促使PD

45、M/PLM與CAD/CAM的結(jié)合也越來越緊密，并使這些信息系統(tǒng)由面向文檔的管理轉(zhuǎn)變到面向特征的管理。 MBD技術(shù)使設(shè)計(jì)/制造/質(zhì)保融為一體也使得ERP、MES、質(zhì)保等走向融合，打破PDM/PLM和ERP的業(yè)務(wù)界限，成為統(tǒng)一于企業(yè)信息總線的企業(yè)綜合信息系統(tǒng)。4.知識工程成為可能 長期以來知識工程應(yīng)用一直處于研究多應(yīng)用少的狀況，究其原因是缺乏能夠融入企業(yè)研發(fā)、制造環(huán)境中的知識表達(dá)和收集工具。MBD基于特征控