MBD模式下机加工艺研究

基于模型的定义(Model Based Definition,MBD)技术是数字化设计制造领域的新趋势。为了加强实现MBD技术在产品全生命周期的协同设计与制造的应用,提高机加工艺可靠性,减少工艺更改繁琐等问题,文中研究与探讨了MBD模式下机械加工工艺新方法。以MBD模型作为设计制造工作流传递的单一数据源,设计模型的更改可以单项连接传递到工艺模型中,从而简化设计流程,减少大量更改单的输入输出,缩短产品研发周期,节约研制成本。     

MBD技术在机床行业中的应用

现代组合机床设计制造企业中广泛采用了"3D模型+2D标注"的研发模式,设计制造串行工作,耗时耗力,出错率高。MBD技术用完整表达产品尺寸、公差等信息的三维实体模型作为设计制造过程的唯一依据,集成NX和Teamcenter通用软件平台、产品数据管理系统和知识库管理系统,形成MBD数据管理平台。为保证三维模型所含大量信息的安全性,研究基于三维模型信息和角色的数据管理方法,利用产生式规则在两者之间建立权限关系,通过推理机管理数据,形成MBD数据管理的工作流程,并利用滑台模型实现全模型查询和简化查询。该技术应用于现代机床产品研发制造过程,可有效的提高数据利用率,推进企业三维化进程。     

支持MBD研发模式的产品数据集成研究

基于模型定义（Model Based Definition,MBD）的研发模式以全三维数字量传递为显著特征,大量以三维模型为主要载体的产品数据（亦称MBD数据）给集成带来了新的挑战。文中提出了支持MBD研发模式的产品数据集成框架,构建了MBD主模型和域模型相结合的产品MBD数据模型,给出了基于物料清单（Bill of Material,BOM）的MBD数据集成实现方式。该集成方法已在雷达结构全三维研发平台中得到了应用,取得了较好效果。     

雷达领域设计工艺协同关键技术研究与实现

在全三维研制模式下,产品设计与工艺工作可并行开展,但由于缺乏制定数据成熟度的标准等原因,目前大部分产品仍采用传统的串行封闭式研制和生产流程模式。为提高产品全三维设计与制造效率,需要开展设计工艺协同技术研究。文中结合雷达领域设计与工艺部门联合研制的特点,分析了设计工艺协同研制的现状与技术难点,重点探讨了设计成熟度定义、设计工艺协同流程改进、设计工艺协同实施平台等关键技术。根据分析结果给出了雷达结构设计工艺协同工作技术路线,实现了基于共享信息的紧密集成与协同。     

企业级协同仿真平台——PERA

PERA是企业级协同仿真平台,通过对产品仿真业务中的项目、技术、流程、数据和知识等关键对象进行系统有效的管理,实现产品仿真过程中人与人的协同、技术与技术的协同、业务与业务的协同.PERA通过集成各类研发工具和数据接口实现数据与工具间的关联.按照企业研发仿真流程,协同项目、部门、人员、学科、软件工具、数据等信息形成统一关联模型,实现对研发过程中产生的大量信息进行可溯性管理,并与企业其它系统进行无缝集成,共同构成企业的研发管理系统.     

企业级协同仿真平台——PERA

PERA是企业级协同仿真平台，通过对产品仿真业务中的项目、技术、流程．数据和知识等关键对象进行系统有效的管理，实现产品仿真过程中人与人的协同、技术与技术的协同、业务与业务的协同。PERA通过集成各类研发工具和数据接口实现数据与工具问的关联。按照企业研发仿真流程，协同项目、部门、人员、学科、软件工具、数据等信息形成统一关联模型，实现对研发过程中产生的大量信息进行可溯性管理，并与企业其它系统进行无缝集成，共同构成企业的研发管理系统。     

机械产品协同设计制造信息管理平台的开发

针对机械产品设计制造过程,开发了一个交互式、分布式且面向产品设计制造流程的机械产品协同设计制造信息管理平台。根据机械产品数字化流程,将过程信息分为设计分析型数据、图形数据和管理型数据,利用工程数据库来进行信息管理,结合网络技术开发出机械产品数字化设计制造信息管理平台.该平台在某型产品的开发应用表明,它能实现设计制造管理信息在Web上的交换与共享,满足设计工艺管理人员协同开发的要求,为促进机械产品设计制造行业能力的提高作了有益的探索。     

MBD支持的产品协同设计及协同信息表达

协同信息在LCPT成员之间的记录、交流是产品协同设计过程控制中的一个难题,MBD技术为解决此难题提供了新的思路。首先阐述了MBD(Model Based Definition,基于模型的定义)技术是用集成的三维实体模型来完整表达产品几何与非几何制造信息的内涵,分析了MBD驱动下的产品协同设计工作方法,明确了MBD技术条件下的产品协同设计流程。同时,分析归纳了产品协同设计过程中的各类协同信息,指出了基于MBD模型的协同信息定义模式。最后,详细描述了各类产品协同设计信息在MBD模型中通过属性与标注的具体表达方法,为实现产品协同设计提供了完整的技术解决方案。     

复杂产品协同设计信息集成与共享技术研究

协同设计之间存在着错综复杂的数据交换和信息共享需求,如何有效地组织/管理、正确地传递和共享这些信息,保证设计信息的一致性和完整性就成为支持协同设计的关键技术之一。分析了复杂产品协同设计信息的种类、存储方式和可行策略。结合协同设计平台的产品结构管理和文档管理功能,构建了以层次结构树为核心的集成化产品信息共享模型,构成了单一的逻辑信息源,实现了数据管理与数据使用、产品对象与文档的紧密关联。研究了协同设计信息管理、存取、共享及控制机制,实现了设计信息的集成与共享,并以某复杂产品为例进行了应用。     

基于MBD的三维装配工艺设计技术研究

基于模型定义(Model Based Definition,MBD)将设计、制造、检验等信息集成于产品三维模型中,成为全生命周期过程中的惟一数据源,基于MBD的三维装配工艺设计技术在航空制造等领域得到了越来越多的应用。本文对基于MBD的三维装配工艺设计技术进行了重点研究,给出了基于MBD的三维装配工艺设计的流程,主要包括三维装配工艺模型构建、装配工艺信息标注、三维装配工艺详细设计及三维装配工艺发放等。     

产品主模型技术的研究

主模型技术是组织、管理、控制产品设计开发过程确保协同设计活动和信息、知识共享的一种哲理和方法论。提出产品主模型技术的概念,探讨研究产品主模型技术的基本原理,介绍面向虚拟制造产品主模型原型系统。     

多模式CAPP系统的过程数据协同管理模型研究

文中在分析传统CAPP系统不足的基础上,建立了工艺设计过程协同模型;分析了工艺设计过程中的流程管理及多人、多任务协同问题;构建了面向不同设计主体和不同设计对象的工艺过程数据管理体系,以增强工艺数据的重构性、重用性及扩展性,从而使CAPP系统的可定制性和灵活性得到有效的拓展;这个模型和体系为工艺设计者共享和管理异质异构系统的信息提供了有效的途径.     

基于统一信息平台的变电站一体化监控系统设计

根据变电站运行维护和专业管理的实际需求,从总体上描述了变电站一体化监控系统的设计思路,变电站一体化监控系统在统一界面的数据平台上,将综合监控、作业、应用集成在一起,并通过不同的系统结构实现站内监控及远程浏览的功能需求,同时横向贯通设备状态监测主站与安全生产管理仿真主站,实现业务协同,能够为变电站的实际运行维护和作业管理提供全方位、智能化的信息支撑。     

军用电子产品数字化协同设计平台研究与应用

针对复杂军事电子产品研制过程中存在的物料清单（Bill of Material, BOM）准确率低、多专业协同难度大、技术状态变更频繁等问题,采用基于模型定义（Model Based Definition, MBD）技术建立全三维、一体化协同研制环境,围绕多专业在线协同设计、一体化BOM管理、三维工艺可视化、企业级基础资源库等关键技术开展研究,配合MBD标准规范、业务流程优化等保障措施,有力支撑新研型号产品全三维一体化研制模式落地,为企业研制模式数字化转型提供有益参考。     

民用雷达结构工艺一体化平台构建及其关键集成技术研究倡

文中构建了民用雷达结构工艺一体化研发平台框架,研究了基于模型状态的结构工艺协同机制、基于工艺物料清单(Process Bill of Material, PBOM)的装配工艺模型重构、基于轻量化技术的模型数据传递以及基于Web技术的三维工艺发布等关键支撑技术,解决了民用雷达研制过程中存在的不同专业研发过程不协同、信息不关联、传递不顺畅、管控不精细的问题,实现了三维数字样机在设计工艺制造过程中的传递与应用。该平台的建立与应用推动了以三维数字样机为特征的民用雷达并行协同研制模式的形成。     

基于MBD的工艺模型集成化建模与表达

在以设计模型为核心的信息传递模式下,根据工艺设计过程的信息定义、信息传递和信息管理要求归纳出工艺模型基本属性,包括工艺过程信息定义、工艺设计意图表达和工艺信息数据载体3个方面。以参数化为主要方式规范地定义了整个工艺设计过程中工艺设计依据、工艺规划、详细工艺设计、工艺文件导出和工艺审批与管理等环节相关数据。指出CAD系统中可应用于工艺模型建模的5种关联机制,并根据工艺模型集成化特点设计出File Link和Capture/Resource Link两种新的关联机制。在基于模型定义(Model Based Definition,MBD)技术的参数化与三维标注表达方式基础上设计了几何元素引用、捕获视图关联与文件关联表达方法,丰富了MBD技术的表达方式。最后给出了工艺模型在三维CAPP系统集成环境下的设计流程与建模实例。     

MBD技术在坦克装甲车辆研制过程中的应用探讨

针对基于模型的定义(MBD)技术在坦克装甲车辆研制过程中的应用,主要进行基于MBD模型的产品研制数据全生命周期管理、三维数字化模型提取方法、设计数据与工艺数据的技术状态联动等方面研究,探讨了以MBD模型作为设计、工艺、制造的数据载体和依据,在数字化环境下,直接依据三维实体模型开展三维数字化工艺设计,实现设计、工艺、制造协同。     

基于MBD和多Agent的飞机结构件协同设计

针对飞机结构件同步协同设计中非几何信息的表达、传递和相关性修改困难等问题,提出了基于MBD和多Agent的飞机结构件协同设计方法。基于本体将MBD模型的非几何信息进行语义表达和信息共享,构建了基于MBD和多Agent的协同设计框架,实现了CAX软件间的协同通信和互操作。在CATIA V5和JADE平台上开发了飞机结构件协同设计系统,且已在国内某大型航空企业中得到初步应用,提高了飞机结构件的设计质量和效率。     

基于SVN的智能主模型数据管理方法和应用研究

火箭、航天器等复杂产品的总体设计,需要不同学科和专业之间的协同参与。设计过程中需要对多专业的协同数据进行统一管理,包括各专业对主模型数据的传递和分享、数据变化版本存档和各学科协同设计中产生数据的依赖关系跟踪管理。采用SVN(subversion)数据版本管理技术,通过SVN的sever/client框架,在xml中定义主模型各学科数据的依赖关系,生成各学科数据依赖谱系图,实现主模型数据版本管理、谱系管理和追踪,开发了基于SVN的智能主模型数据管理原型系统,以某火箭总体设计为例进行了验证。     

基于产品生命周期管理的协同研发平台

介绍了工程机械产品协同研发的现状,提出了基于产品生命周期管理的协同研发平台。从架构方案和数据流程两方面分析了这一协同研发平台的交互模式,从产品库模板管理、账户管理、用户权限矩阵、供应商客户环境要求等方面论述了这一协同研发平台的实施规则,并给出了应用实例。