MBD：开启产品数字化定义新未来( 五 )

文章图片
图6美菱采用的MBD实施步骤（来源：西门子）
通过NXMBD解决方案，美菱的工程师能够借助MBD模型和建立产品知识库，打破传统产品研发中对于工程图和三维实体模型的使用痛点，实现产品研发设计效率提升40%-50% ，设计差错率降低100%的优秀成绩。未来，美菱还将借助NX产品设计知识库的力量，实现部件数据的直接调用和同步更新，实现从固化、强化到优化的设计流程升级。
案例四：中车戚墅堰基于MBD的三维工程化应用
中车戚墅堰机车有限公司（以下简称中车戚墅堰）是中国中车旗下一级子公司，是我国铁路客货运内燃机车的重要研发、制造和维修基地，产品及业务涵盖内燃机车、电力机车、城轨车辆、轨道工程装备、配件加工及维保服务等多个领域。作为铁路提速的动力先驱，中车戚墅堰从2012年开展基于MBD的三维工程化试点应用，并于2015年扩展MBD产品生命周期的应用。
中车戚墅堰主要基于三维设计工具Creo、产品设计过程及数据管理工具Windchill开展基于MBD三维工程化应用，通过基于统一的访问门户，确保设计、工艺、工装、标准化、制造、检测、展示等环节访问都基于同一三维模型的工程数据，进行基于三维的内燃机车产品研制。
具体在产品设计方面，开展了基于模型的快速设计、基于模型的标注、基于模型的检查、全三维模型展示、设计仿真与试验验证；在工艺设计方面，实现了MBOM为核心的结构化工艺设计模式，通过MBOM零部件实现各类工艺数据的关联化管理；在设计与工艺方面，构建了基于PDM的设计工艺一体化平台，实现了以MBD模型为核心的产品数据管理；在可视化方面，实现了现场通过无纸化终端查看设计模型、结构工艺规程，极大地方便了现场操作人员。

文章图片
图7基于模型的签审（来源：中车戚墅堰机车）
同时，在检测方面，一方面测量软件与Creo接口相连，可直接读取带有三维标注的MBD模型，通过选取需要测量的三维标注，直接驱动仪器测量并进行测量结果评价；另一方面，还可通过设计模型生成CMM模型，应用Creo/CMM工具进行机床设置，定义检测步骤，将后处理生成的DMIS（DimensionalMeasuringInterfaceSpecification ，尺寸测量接口规范）程序传输到三坐标测量仪器驱动设备进行测量。此外，在标准规范方面，建立了内燃机车三维工程化应用标准规范体系，统一了企业基于MBD的全三维工作环境和标准，提高新产品地研制效率。
总之，作为产品数字化定义的代表技术， MBD技术的出现开启了三维数字化设计与制造一体化的全新时代。近年来， MBD技术的应用也呈现出了全新的发展趋势：MBD与CAPP技术结合，打通了基于三维环境下设计与制造之间的集成链路；MBD用于三维可视化装配，实现零部件三维标注下基本信息的自动提取以及关联各零部件的装配约束，提高产品装配的效率；MBD与PDM结合，有助于实现车间无纸化。相信未来，随着企业对MBD技术应用的不断深入，必将能大幅缩短产品研制周期并提高质量，为工程设计制造带来革命性的进步。
【参考文献】
1、MBD-基于模型的定义，改变研发模式第三代技术http://u.hexagonmi.com.cn/cms/cmsarticledetail.aspx?contentitemid=20677&commentid=0
2、基于MBD的PTC数字化设计制造一体化解决方案https://wenku.baidu.com/view/9e8e222453ea551810a6f524ccbff121dd36c5eb.html
3、基于MBD的设计制造一体化https://vip.e-works.net.cn/PdfDocumentDetail.aspx?id=2208