MBD技术在飞机设计中的应用

近年来,以波音和空客为首的航空巨头为减少飞机研制中的设计错误,推行并行协同的设计方法,提高效率,降低成本,彻底实现设计制造无纸化管理模式,率先对基于模型的定义技术(Model Based Definition,MBD)进行了深入研究,形成了完整的MBD设计制造标准体系.从2004年开始,波音公司在787客机的设计和制造中全面应用MBD技术,用三维数模完全取代二维图纸,MBD使三维实体模型作为新机研制过程中的唯一依据,有效提升了飞机研制的效率和质量,为企业带来了巨大的效益.伴随着国外飞机在国内转包生产,MBD技术逐渐进入国内航空企业,鉴于国外企业MBD技术的成功应用,国内各主机厂所也开始了MBD技术体系的不断探索.     

MBD技术在大飞机研制中的应用

大飞机研制MBD技术应用实践表明,MBD技术不仅仅是信息表达方式的改变,更是由于这种改变引起的飞机研制模式的改变。同时,由于三维设计更符合人类的原始创新方式及更进一步的设计信息数学描述等,采用MBD技术还可以研制出更多的设计效能工具,如从基本的设计模板、左右件自动生成到保证上下游设计信息唯一且一致的关联设计等。     

基于MBD的全三维快速建模技术

MBD技术是数字化设计与制造领域的新方向。本文提出一种基于MBD的飞机典型零件快速建模技术,介绍了基于模型定义的技术内涵及其所包含的几何信息和非几何信息的内容及其信息的规范表达,在此基础上提出在CAA对CATIA进行二次开发的平台上采用参数化建模的方法可快速建立规范的MBD模型。最后通过某飞机机加件的MBD模型实例阐述了模型建立的流程。     

简讯

<正>中航工业MBD技术专题研讨会航空城召开共谋发展为加速大飞机研制进程,推进MBD技术在飞机设计、制造领域中的应用,5月20日,中航工业MBD     

基于MBD的零件数字化工艺设计技术

近年来,国内飞机研制已经由三维数模取代二维图纸,采用基于模型定义MBD(Model Based Definition)技术的产品定义模型成为新机研制的唯一制造依据.零件工艺设计也在逐渐采用计算机辅助工艺设计(CAPP)系统.但是对于飞机零件的工艺设计,二维工艺设计不能直接利用全数字化MBD模型,需要手工维护大量3D到2D转换等不增值环节,没有从根本上实现零件MBD模型到零件工艺信息模型的转变[1].     

基于MBD的关联设计技术在飞机研制中的应用

MBD技术可以保证产品全生命周期过程中数据源的唯一性,实现上下游数据的无缝对接,有效提高产品设计效率。主要研究MBD的表达方式及关联设计中骨架模型的建立方法,阐述骨架模型的工作原理。结合飞机型号研制,首先进行总体骨架、接口骨架、部段骨架和部件骨架模型的定义,进而实现设计内部各专业“自顶向下”的关联设计,并以MBD数据集作为飞机研制过程中的唯一数据源,工艺、工装、检验人员在MBD数据集基础上开展并行协同的关联设计,有效地改善团队之间的沟通,使设计更改变得简单、快速,减少了设计错误,缩短了产品的研制周期,提高了设计质量。     

先进技术手段在大飞机设计中的应用及展望

在大飞机研制中,应用MBD技术带来了飞机研制方法和模式的变革;基于模块的关联设计技术提高了多专业的设计并行能力;虚拟设计技术、快速建模技术和基于Catia的二次开发工具包的应用,提高了设计的效率和质量。这些数字化技术促进了飞机研制模式的变革和流程不断优化,使信息化管理水平不断提升。     

基于MBD的飞机数字化装配技术

MBD是飞机设计制造数字化技术发展的新阶段和总趋势,采用MBD技术体系将为航空制造带来管理上和效率上的飞跃。在MBD的技术体系中,MBD数据集内容包含设计、工艺、制造、检验等各部门的信息。在数据管理系统和研制管理体系的控制下,各职能人员可以在1个产品模型上协同工作,提高了设计效率,同时也提高了产品的可制造性。     

A/C Three-dimensional Paralleled Assembly Process Planning and Designing Based on DELMIA

随着信息技术和三维CAD技术的飞速发展,飞机的三维设计技术日益成熟,基于MBD的飞机产品设计已经在国内航空领域广泛应用.本文论述了应用数字化企业精细制造交互式应用软件DELMIA进行基于MBD三维产品数模的三维飞机装配工艺规划、设计及装配仿真,并进行了某型机项目实施验证.     

基于模型定义的标准体系探讨

针对飞机研制采用MBD技术,提出了MBD设计制造技术体系结构及内容,重点阐述了基于模型定义的标准体系框架与主要技术标准内容,并给出应用建议。     

基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计系统开发

面向飞机构件工装协同设计的需求,研究了基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计的方法,给出了用于飞机构件工装协同设计的工装MBD模型和工装非几何信息的模板,搭建了基于MBD和多Agent的飞机构件工装协同设计框架,分析了飞机构件工装协同设计时各Agent间的协同通信流程,并基于JADE平台开发了飞机构件工装协同设计系统。     

面向装配的飞机数字化设计技术

本文描述了面向装配的飞机数字化设计理念,为了将装配需求引入到飞机数字化设计中,从不同角度介绍了飞机数字化设计的主要研究内容;并基于MBD技术,分析了装配协调与自动化装配等数字化设计关键技术。对飞机数字化设计具有一定的参考价值。     

面向装配的民用飞机设计制造一体化应用研究

本文通过面向装配的模块划分技术、MBD设计技术和模块成熟度技术的应用,探讨解决现有飞机研制中暴露的设计与制造分离的问题,提出面向装配的民用飞机设计制造一体化设计,使制造单位的工艺提前介入产品设计,在模块划分时充分考虑可装配性、在模块MBD定义时完整定义工艺信息、在模块成熟度提升时进行工艺审查,实现设计与工艺的并行;并构...     

面向飞机数字化装配的MBD模型装配信息提取技术

首先概括介绍数字化柔性装配技术对现代飞机制造业发展所起的重要作用以及发展和研究数字化柔性装配技术关键之一的自动制孔技术的重要性。然后概括介绍MBD模型的基本概念、应用现状,并分析在飞机制造业采用MBD模型的原因。最后详细说明如何深入应用CATIA二次开发技术,准确无误地从MBD模型中自动提取装配信息,为自动制孔编程打好基础。     

基于MBD的飞机制造质量管控与监督模式及方法探讨

根据我国航空制造特点及飞机研制MBD技术应用的需要,提出了基于模型的质量管控(MBQ)思路、基于大数据和数字化的质量管控方法和知识,探讨飞机制造质量管控与监督的新模式、方法和技术,建立了MBD条件下的数字化质量管控与监督体系.     

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].     

MBD技术在某型飞机垂尾前缘制造中的应用

MBD技术在集成化的数字化实体模型中表达了完整的产品定义信息,并完全替代了二维工程图纸,成为制造过程的唯一依据[1].MBD技术的深入研究应用,已经对国内飞机装配协调、并行设计制造产生重大影响,对开启我国数字化制造时代具有重要意义. MBD技术作为数字化协同设计制造的技术信息载体,是数字化协同设计制造体系的关键应用技术,是设计与制造部门紧密协同的共同课题.MBD采用协调研制的模式,对航空企业的工艺、检验、零件、装配等各部门带来全新的理念与工作模式,对传统的串行模式带来巨大变革.     

基于MBD的飞机钻铆机器人离线编程技术研究

为了提高飞机钻铆机器人离线编程的效率和质量,提出了基于MBD的智能离线编程技术。依据飞机钻铆的工艺特点构建了钻铆MBD模型,从钻铆MBD模型中自动提取待加工孔的坐标、法矢、材料、紧固件规格等工艺信息,据此规划最佳的机器人加工站位、加工路径和加工工艺参数,并利用CAA基于DELMIA软件开发了飞机钻铆机器人离线编程系统。     

基于MBD技术检验规程在飞机数字化装配中的应用

针对基于MBD技术的飞机数字化装配技术的大量应用,分析了传统检验模式在MBD技术环境中存在的问题和不足,提出基于MBD技术的检验规程,结合实际工作探讨了基于MBD技术编制检验规程的方法,并给出了解决其关键技术问题的方法。     

基于模型定义的装配件数据组织及其实现

相对于传统装配件概念,提出基于模型定义的装配件定义,并对其数据组织进行阐述。在数字化环境下运用数字化主几何进行飞机数字化设计与制造,形成了全新的数字化装配建模理论与方法。借鉴数字标工协调方法,探讨MBD装配模型的建模过程。