MBD技术在飞机研制中的应用及其给质量监督工作带来的挑战和思考

MBD技术的概念 MBD(Model Based Definition)技术即基于模型定义,是目前波音推行的新一代产品定义方法.该技术将三维设计信息、三维制造信息和产品管理信息共同定义到产品的三维数字化模型中,在取消二维图纸工程定义的情况下,实现产品特征描述、共享,满足了数字化制造信息直接传递的需求,有效地解决了设计、制造、使用维护一体化的难题,实现了CAD和CAM高度集成.MBD技术使用以三维数字化模型为核心的设计制造信息传递模式,设计单位不再向生产单位传递二维图纸,而是传递三维的数字模型,生产单位将三维的数字化模型作为依据,开展加工装配、测量和检验等工作.     

面向三维装配工艺的数字化检测规划技术研究

针对数字化装配技术,基于三维全相关信息模型和数字化检测设备,面向三维装配工艺阐述了数字化检测工艺的设计方法和流程,并对三维全相关信息模型提出了设计标准要求,形成了基于三维装配工艺的装配数字化检测应用软件系统。     

复杂产品数字化装配工艺规划与仿真优化技术研究

基于复杂产品研制过程对数字化装配工艺规划与仿真的应用需求,对三维数字化装配工艺规划、设计和仿真优化技术进行了深入研究,包括在装配工艺规划、设计和仿真阶段如何深入应用三维产品模型、三维数字化装配工艺规划设计与仿真优化应用模式、建立三维可视化的装配工艺表示,以提高复杂产品装配工艺规划与可行性验证能力,缩短工艺准备周期。     

工程师的新语言——基于模型的定义

传统的产品定义技术主要以工程图为主,通过专业的绘图反映出产品的几何结构以及制造要求,实现设计和制造信息的共享与传递。基于模型的定义以全新的方式定义产品,它以三维产品模型为核心,将产品设计信息、制造要求共同定义到该数字化模型中,使CAD和CAM(加工、装配、测量、检验)等实现真正的高度集成,不再使用工程图纸。     

明确发展方向提升智能制造层级——访中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司副总工程师杜宝瑞

():您长期从事数字化制造技术的研究与应用工作,针对当前工程应用新需要,请谈谈该技术的发展方向. 杜宝瑞:数字化技术使制造依据从模拟量转变为数字量,数字化技术的核心是为制造过程提供了数字化产品定义、数字化制造工艺以及数字化制造程序.得益于数字化技术,在设计过程中,产品的几何信息通过精准的三维数字化模型进行定义,而其他非几何信息也被以数字化方式定义于同一文件中,进而形成制造过程的单一数据源.在制造过程中,通过数字量传递实现三维数字化工艺设计、数字化工装设计与制造及数字化制造指令的生成,实现产品的数控加工、数字化装配和数字化检测.     

航空制造领域中三维工艺技术的应用

随着信息化技术的不断发展,发达国家的飞机制造企业通过三维数字化技术的应用有效提升了工艺设计水平,解决了在航空产品数字化工艺设计、制造方面的标准统一和系统整合等问题,保证了业务应用系统基础数据的一致性和规范性.国内飞机制造企业经过长期的三维工艺设计与仿真、CAX/CAPP/MES系统集成等技术的研究,突破了基于模型的定义(MBD) [1-2]、三维工艺设计可视化、三维装配过程仿真验证及优化、三维工作指令的创建、发放及浏览、多系统集成和业务流程优化等关键技术瓶颈,构建了体系完整的、能支撑装配、机加、钣金、冶金等各类工艺设计业务需求的三维化、系统化、集成化的企业级数字化工艺设计平台,实现了传统二维工艺设计制造体系向三维数字化工艺设计制造体系的成功转型.     

基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用

基于MBD的三维数字化装配工艺设计技术是现代航空数字化制造中的一门新兴学科,也是未来飞机三维装配工艺设计的发展趋势.该技术主要通过对DELMIA、3DVIA Composer、CAPP等工艺设计、工艺仿真软件进行客户化定制和多系统集成应用,完成基于MBD三维产品模型的工艺分离面的划分、BOM重构、工艺仿真以及三维装配指...     

基于数字模型的工艺设计与应用

国内外新一代飞机已全面采用数字化设计,制造工艺部门应以此为契机,改进数字化工艺设计手段,充分利用产品三维设计数据,全面推广基于数字模型的工艺设计方法和应用范围。提出了基于数字模型的飞机装配工艺协调设计,阐述了装配协调数据的定义方法,介绍了开展生产线三维工艺规划的方法和流程。提出了基于数字模型的全机和供应商制造构型设计模式。提出了基于数字模型的供应商交付规范的编制方法,阐述了三维装配工艺指令设计平台的功能、数字化装配工艺设计流程和虚拟仿真应用等内容。     

基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用

基于模型定义技术使三维模型成为产品设计生产过程中的唯一依据,这一应用必然改变传统的生产模式.文章在基于模型定义技术的背景下,提出了飞机数字化装配工艺设计及应用模式,在该模式下,通过工艺方案设计和详细工艺设计,完成了三维装配指令的构建,从而为装配现场可视化提供了依据.     

基于MBD的三维装配BOM重构技术

<正>本文提出基于MBD的三维装配BOM重构技术实现在BOM重构过程中的数字化。考虑到MBD作为制造过程中的唯一依据,以贯穿产品数字化定义到数字化装配工艺设计的数据流为目标,研究MBD模式下的三维BOM重构技术,为实现三维数字化装配工艺设计提供数据基础。     

面向现场的装配工艺可视化设计

装配现场工艺可视化技术就是利用现代计算机和网络技术,在车间装配现场建立信息可视化的人机交互系统,把产品设计、装配工艺的信息以数字量的形式传递到车间现场,产品和资源的信息采用数字化产品定义技术以三维立体数模展示,装配过程用可交互式动画形式播放,让装配工人以更直观的方式了解产品的装配属性,理解产品的装配工艺和工艺流程.     

支持飞机大部件装配仿真的协同并行工作模式研究

在飞机全三维数字化研制的大背景下,基于三维模型的装配工艺设计与仿真已成为其重要的组成部分.与传统装配工艺设计过程相比,这种方式具有良好的可视性、直观性,可对产品装配过程进行可视化定义、验证、分析和展示,在工艺设计初期预见可能发生的各种装配问题,并已经在国内外各大航空制造单位得到了广泛应用和推广[1-4],并取得了良好的效益.     

船舶数字化装配工艺设计与仿真技术研究

船舶数字化装配工艺设计与仿真是对船舶设计模式的创新,探索并研究了船舶三维模型数据转换、结构化工艺设计和装配工艺仿真等技术,打通了基于三维模型的船舶设计、仿真、建造等多个环节的集成链路。应用测试表明,船舶数字化装配工艺设计与仿真能够有效提高船舶建造质量和效率。     

复杂产品装配工艺规划与仿真技术研究与应用

<正>在三维数字化系统环境的支持下,通过在装配工艺规划、设计和仿真阶段充分应用三维产品模型、建立三维可视化的工艺指令表达方式,从而实现装配工艺规划设计从以文字编辑为主的二维工艺编制向三维工艺编制转变,提高产品装配工艺规划与可行性验证能力,缩短工艺准备周期。     

基于全三维设计的紧固件辅助系统研究与实现

在飞机机体装配设计／制造过程中,需要定义及使用大量的与紧固件相关的几何信息和非几何信息.进行装配设计时除了需要生成三维几何模型外还需要把紧固件的属性信息、连接信息等内容附加到三维几何模型上,生成完整的三维数字化产品定义,然后交付制造车间.传统上使用通用软件,工程师们需要手工定义及获取数以万计的紧固件信息,包括紧固件牌号、紧固件的安装位置等.这是一项繁重、易错和费时的工作,在很多情况下这些工作并不是自动的,或者不能很好地为三维CAD系统所支持.同时工程师要准确地使用规范,高效地定义制造过程的不同阶段状态,确保最终产品满足工程要求.这种复杂性,以及日益增加的市场需求和快速将产品推向市场的压力,对工程师和他们所使用的软件工具提出了巨大挑战[1].     

商用航空发动机数字化装配工艺设计系统

基于模型的定义技术在航空发动机结构设计中应用广泛。针对商用航空发动机装配工艺设计工具应用问题,以产品数 据模型为核心,提出基于TeamCenter&Cortona3D集成的设计思路。打通产品装配工艺设计业务链,构建基于模型的数字化装配工 艺设计环境,自上而下实现基于模型的装配工艺任务规划、基于模型的装配工艺/ 工装设计与仿真验证,实现面向装配制造的工艺 设计,从而提高商用航空发动机装配工艺设计效率和质量,缩短产品研制周期。     

基于模型定义的飞机全三维设计实现技术

纵观全球飞机研制,随着信息技术和计算机技术的快速发展,国际最新的在研飞机普遍采用全三维设计技术,彻底取消二维图纸,所有零部件的三维设计作为唯一权威性的数据集,供用户的所有后续环节使用.采用全三维数字化设计方法,通过在线关联设计和并行产品定义,不仅能提高协同效率,而且能摒弃传统设计方法中大量二维图纸,提高了飞机协同设计效率,推动了飞机制造业的数字化变革.采用三维实体数字化模型进行预装配,能最大程度地减少设计错误,提高设计质量,结合设计信息和制造信息,进一步缩短飞机研制周期. 波音公司在梦幻客机787的研制过程中,要求全球合作伙伴采用基于模型定义(Model Based Definition,MBD)作为整个飞机产品制造过程中的唯一依据,即在虚拟环境中设计、构建和测试787飞机生产前的数字化制造工艺,通过生产现场的网络终端传递制造数据,实现波音787全三维研制,并最终取得了成功[1].     

数字化装配在航空发动机装配中的应用研究

研究了数字化装配在发动机装配工艺设计中的应用,提出了数字化环境下发动机装配工艺设计的工作流程;引入结构化设计思想,将产品、工艺、资源三者关联,构建了装配工艺模型,并以发动机装配工作为例,对数字化装配工艺设计进行了实例验证。     

基于三维数模的关键特性构建及可视化研究

针对关键特性及其分解信息在飞机数字化设计、装配和容差分配中如何应用和实施的问题,以CATIA及CAA平台、Oracle9i和VSA公差仿真软件为基础,研究了一种基于三维模型的关键特性数据构建、存储和表达方法,并开发了可视化平台来直观地描述关键特性信息在飞机数字化装配工艺设计中的应用。以某型飞机减速板为对象,验证了关键特性数据从定义、存储至容差仿真的整个应用流程。实例表明,提出的方法可为飞机装配工艺设计人员提供有效的分析工具。     

基于移动终端的飞机装配现场工艺可视化系统

针对现代飞机数字化装配过程中装配现场工艺可视化程度低、信息管理方法实时性差等问题,提出了一种基于移动终端的飞机装配现场工艺可视化及信息管理方法.将仿真动画和三维数字化模型集成到移动终端系统,实现便携式工艺可视化,通过移动终端实现装配现场数据信息的实时发布与反馈,提高飞机装配现场信息管理的效率.