工业4.0背景下产品的设计—模型产品数字化
工业4.0背景下产品的设计—模型产品数字化
2018-02-07 08:35:24 来源:机械工程师联盟抢沙发
2018-02-07 08:35:24 来源:机械工程师联盟
摘要:现代产品开发过程不再像以往的各模块分立,现代产品开发更强调的是一种协同,实现产品设计、工装设计、零件加工、部件装配、零部件检测检验的高度集成、协同、融合,建立三维数字化设计制造一体化集成体系。因此,很多国家已经开始运用第三代产品设计语言—MBD技术。
关键词:
产品数字化
现代产品开发过程不再像以往的各模块分立,现代产品开发更强调的是一种协同,实现产品设计、工装设计、零件加工、部件装配、零部件检测检验的高度集成、协同、融合,建立三维数字化设计制造一体化集成体系。因此,很多国家已经开始运用第三代产品设计语言—MBD技术。
产品设计定义过程演变
第一代:手工二维图,按照画法几何原理用标准化的手绘二维图表达三维实体的定义方法。绘制和解读均需专门训练,要求工程人员具有良好的空间想象能力,图纸的再利用性很差,图纸的质量完全依赖设计人员的个人能力。
第二代:计算机辅助绘图CAD,包括二维和三维数模,其中二维数模仅仅是手工二维图的计算机化,三维数模极大的改善了设计意图的解读效率,但仍然未解决定义不规范、单源数据问题,解读人员仍然需要参考多个技术文件方能完全解读。模型有一定的再利用能力,定义的质量严重依赖设计人员的个人能力。
第三代:MBD(基于模型的产品数字化定义),基于特征的标准化定义,可方便的被计算机和人员解读,使数字化设计/制造一体化成为可能,单源数据,文档驱动,仅需一个文档便能获得全部的技术信息。模型的再利用能力强。它通过一系列规范的方法能够更好的表达设计思想和更强的表现力,同时打破了设计制造的壁垒,使产品设计和制造无缝的衔接起来,有效的解决设计/制造一体化的问题。
MBD-基于模型的产品数字化定义
MBD是波音公司推行的新一代产品定义方法,美国机械工程师协会ASME在此基础上把它发展成国际标准ASME Y14.41-2003,欧洲在借鉴美国标准基础上也制定了相应的MBD标准ISO 16792-2006。 MBD其核心思想是:全三维基于特征的表述方法,基于文档的过程驱动,融入知识工程、过程模拟和产品标准规范等,它用一个集成的三维实体模型可完整的表达产品定义信息。即将制造信息和设计信息(三维尺寸标注及各种制造信息和产品结构信息)共同定义到产品的三维数字化模型中,从而可以取消二维工程图,保证设计数据的唯一性。MBD不是简单的三维标注+三维模型,它不仅描述设计几何信息而且定义了三维产品制造信息和非几何的管理信息,使用人员仅需一个数模既可获取全部信息,减少了对其他信息系统的过度依赖,使设计/制造厂/供应商之间的信息交换可不完全依赖信息系统的集成而保持有效连接。
建立基于三维设计模型的数字化产品制造平台,打通从设计到制造的信息化之路,构建基于MBD(Model Based Definition)的三维产品设计和MBI(Model Based Instructions)的三维工艺和制造的一体化应用平台,实现产品从设计、工艺到制造的全生命周期信息化管理,并集成企业现有的PDM、ERP、等系统,可实现一体化的、基于三维的设计、工艺、制造过程的产品研发和精益制造体系,已成为制造业信息化的又一趋势。
Why MBD
MBD作为产品生命周期的唯一数据源,即减少了数据在传递过程中的出现错误的可能,同时也可以对产品模型重复再利用,使得产品并行工程实施完全可能实现。
与传统的二维图纸标注相比,有着本质的区别,它解决了长期困扰的一个重大问题,即三维标注和模型一体的问题。三维标注和模型成为一体,不需要针对三维模型和二维图之分别进行维护,三维模型和标注构成的产品数模可以直接进行仿真分析、工艺设计等应用。
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责编:houlimin
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