小议MBD技术在企业中的作用

MBD技术将设计、制造各个环节所需要的信息都放在模型上。依据三维模型进行二维工艺设计、用二维图样完成现场生产指导的现象，是一种技术倒退的现象，违背MBD技术的先进设计和制造理念，未达到三维工艺“无纸化生产”的要求。查询不方便。生产现场提供的纸质文档具有笨重、携带不便等缺点，在获取生产过程所需要资料时，从厚重的纸质文档中找到相关文档的过程显得尤为困难，同时纸质文件在生产现场，增加了保管量和保管难度。交互性差。对于新产品或新员工，复杂图样不易看懂，产品的加工过程掌握比较慢，易出现加工操作失误导致的产品缺陷，严重影响产品质量和生产进度。一致性难以保证。设计的工艺规程在生产现场，根据实际的生产情况，部分内容需要进行微调，若采用纸质文档，可能存在修改后的纸质文档未能及时反馈至PDM系统的情况，造成数据的不一致；即使进行了图样修改，其可追溯性也很差。

1.MBD技术应用的前提

要基于MBD技术的设计数据进行工艺设计和制造，首先应该按照结构化方式组织和管理工艺数据及关联产品，还要有效支持系统集成3D可视化表述，直观简洁。

2.MBD技术的应用

在制造企业应用MBD技术，主要是基于三维模型进行工艺的编制。工艺编制工作将在三维数字化环境下，直接依据三维实体模型展开，完成工艺方案制定及详细工艺设计，并将产生的三维数字化工艺，作为生产现场的操作依据。三维数字化工艺的显著特点是在三维数字化环境下，工艺人员利用各类三维数字化实体模型建立起数字化工艺模型，通过模拟仿真，确定出合理的、可行的制造工艺。同时生成工艺图解和操作动画等多媒体工艺数据，编制成三维数字化制造工艺。同时，基于三维模型进行数控编程：针对具体工程特征，包含有装配信息、工艺信息和制造信息，在产品加工模式下，可以将这些信息直接抽取出来，实现该工程特征的数控编程。三维数字化产品、工装和工艺数据可以完全替代二维工程图样和纸质工艺规程，成为对工人进行技术培训的多媒体资料，以及在生产现场指导工人工作的技术依据。因此，需要建立面向三维产品数据的生产现场可视化应用系统，以工艺为中心，将三维产品工程数据、三维工装资源数据、操作过程工艺图解和操作动画组织起来，通过网络将三维数据传递到生产现场的数字化应用终端，实现无纸化生产现场的目标。在三维工艺到达现场后，可创建一个制造现场数据中心，对工艺规程的归档审批完成时，自动（或手动）将该工艺信息及附带的设计模型、工装设备和工艺资源等传送至该中心，并进行结构化存储。制造现场开发制造工艺浏览工具，可全面查看工艺规程、设计数据和生产资源等信息。基于应用资源层数据对工艺结构树进行展示，对选定工序的工艺规程信息进行查看。利用与JT浏览器的集成，查看该JT模型，并可对该模型进行旋转、缩放和PMI浏览等操作。目前，我公司收到的设计数据已为三维模型，因此只需在加工制造时采用MBD技术进行工艺规程的编制。首先，通过在NX软件中开发客户化的菜单，将设计的三维模型复制后与工艺规程相关联。然后，创建结构化工艺，通过复制的功能，可以创建每道工序的工序间模型。由于利用三维模型在制造现场指导生产还属于试验阶段，因此，在创建工序间三维模型的同时，我们还生成了便于打印、用于现场的二维工艺规程。在三维和二维工艺规程编制完毕后，通过PDM系统二次开发，将用户选定的临时工艺规程（未审批归档）发送至现场工艺资源库。对进入审批流程的工艺规程，通过ITK开发，添加流程的处理程序。在审批完成后，自动将流程包含的工艺等所有信息发送至工艺资源库。最后，提取工艺所属车间信息，与车间使用权限关联。创建工艺规程与JT模型浏览程序。根据用户权限，提取所属工艺规程信息，对产品结构树、工艺规程和JT模型进行有效浏览。

3.结语

作为制造过程中的唯一依据，不用生成和维护二维工程图样，减少了设计工作量，简化了管理过程。同时，通过三维数字化工艺开发，生成操作过程动画、工艺图解及工艺规程等工艺数据。在MBD制造模式下，产品工艺数据的形式与类型发生了很大的变化，需要通过以零部件对象为中心把所有的产品设计数据（如几何模型、原材料等）、工艺数据（如工艺规程、工艺操作动画、工艺图解等）和生产数据（如执行参数、供应商等）组织在BOM结构树上。同时，在MBD数据组织模式中，某工艺相关的操作动画、工艺图解和工艺参数与其工艺规程数据具有关联关系，它们归属于该工艺规程数据，并保持版本等信息的整体一致。

作者：刘巍 单位：中航工业哈尔滨东安发动机（集团）有限公司信息档案中心