MBD:开启产品数字化定义新未来( 三 )


MBD:开启产品数字化定义新未来
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图3美国国家标准和技术委员会提出的三维模型企业的级别(数据来源:MBEMaturityCapabilityLevels , ModelBasedEnterprise.org , 2015年)
在实现自动化工作流程阶段 , 企业的很多研发环节需要考虑自动化 , 如三维发布自动化、三维标注自动化、设计变更对比自动化、可制造性分析自动化 。 这些功能有些商业软件可以直接提供 , 有些需要企业在原有软件基础上二次开发 。 以三维发布自动化来讲 , 传统手动逐个发布三维PDF耗时太长 , 三维发布自动化有助于减轻设计师的工作量 , 缩短文档发布周期 。
在更新基础设施阶段 , 企业需要根据计划实现的MBD目标 , 结合自身实际更新软件工具和硬件设施 。 例如 , 在软件方面 , 强大的设计软件能更加准确、清晰和迅速地完成三维标注 , 合适的技术交流软件可以输出信息丰富的三维PDF , 有助于下游环节准确读取设计意图;在硬件方面 , 企业可以借助数字显示屏和局域网等技术来实现车间无纸化 , 顺利完成加工和制造任务 。
?第三 , 从标准化的角度 , 还需要建立企业的MBD标准体系 。 传统的工程定义标准并不适合MBD在企业中的应用 , 企业需要在项目策划、建设方案、详细设计等实际应用过程中建立MBD标准体系 , 具体可通过结合企业的产品特点、CAD工具、信息平台 , 梳理出符合企业应用要求的MBD标准体系清单 , 逐步建立起企业的MBD标准规范体系 。
当然 , MBD的应用是一项长期且复杂的工作 。 尤其是现在大多数企业已经建立起了一套成熟的研发体系 , MBD的实施无疑是牵一发而动全身 。 对于企业内部 , MBD的应用会涉及到设计流程、设计方法、设计管理、数据准确无损传输、设计制造检测数据信息化管理、数据的工艺和检测应用等环节的变革;对于企业外部 , MBD的应用面临上下游应用的三维软件差异较大、工程模型源数据不统一等问题 , 因此 , MBD的应用注定是缓慢的进化 。 目前来看 , MBD的应用主要还是集中在大型企业 。
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应用案例解析
展示MBD在企业的最新实践
近年来 , MBD技术已经从航空逐步应用到高端装备、精密机械、船舶、轨道交通等多个行业 , 并取得了突破和成效 , 逐步形成了行业或国家标准 。 目前 , 在制造业中 , MBD技术的应用依然集中在产品设计、工艺规划、制造、检测等环节的高度协作 , 是企业走向智能制造和数字化转型的重要桥梁 。
案例一:上海发电机厂基于MBD进行协同设计
上海发电机厂隶属于上海电气集团股份有限公司电站集团 , 主要从事火电、核电、燃机领域的大型发电机成套产品的研发和制造 , 累计制造了逾3亿千瓦的火电设备 , 是全球最大的火电设备供应商之一 。 为实现数字化转型目标 , 上海发电机厂计划在产业内初步推进MBSE的研发模式 , 以形成基于模型的数字化企业 , 而基于MBD的协同设计是基础 。
上海发电机厂选用了NX、Teamcenter等系列产品支持基于MBD的协同设计的目标 , 分为三个步骤实施:第一 , 建立在线协同跨部门基础设计平台;第二 , 向后端衍生 , 建立结构化工艺管理平台;第三 , 完善价值链管理并结合项目管理完善整个协同作业流程 。 其中 , 在产品设计方面 , 主要通过MBD来定义和管理三维模型所包含的研发信息 , 并且建立相应的MBD标准 , 然后协同流程固化到系统中;在工艺规划方面 , 主要是在产品设计形成的BOM基础上 , 采用结构化工艺设计模式 , 搭建统一的三维结构化工艺管理平台 , 实现研发与工艺协同 , 实现CAD/CAE/CAM一体化 。