基于mbd的ptc数字化设计制造一体化解决方案p1mbdptc资料

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1、基于基于MBD的的PTC数字化设计制造数字化设计制造 一体化解决方案一体化解决方案 张锦存张锦存 技术客户经理 2013 西安 2 2 汇报议程 MBD技术的历史与发展 国内应用现状与挑战 PTC基于MBD的设计制造一体化解决方案 客户应用与推广建议 3 3 汇报议程 MBD技术的历史与发展 国内应用现状与挑战 PTC基于MBD的设计制造一体化解决方案 客户应用与推广建议 4 传统的信息传递方式 设计 工艺 制造 设计 工艺 制造 5 MBD的发展历程 从完全基于工程图到完全基于模型的这一逻辑发展的通用术语 2D 工程图时代 3D 模型不是交付物，仅为参考，并不审核和受控； 2D 为主的工程图

2、与 3D 模型相关 3D模型随2D图纸一同交付，模型需审核并受控； 3D CAD 主模型携带3D 制造信息 2D 图纸根据需要生成； 3D CAD 主模型携带3D 制造信息 企业级全面应用； Drawing Centric Model Centric Model Based Definition Model Based Enterprise 重点：MBD的企业链 扩展应用 Work Instructions Requirements Material Spec General Notes 重点: 3D模型设计 与标注 6 MBD(Model Based Definition) 定义 基于模型的

3、定义，用集成的三维模型来完整表达产品定义信息，并将其作为产品 设计与制造过程中的唯一依据，实现设计、工艺、制造、检测等的高度协作 单一数字化主模型：提供完整的产品定义 不再以2D图纸为主，成为产品研发流程中的核心，进行无障碍传递； 能在企业 PLM 框架中有效管理，并可扩展到企业外部协作过程； 用户能通过 PLM 系统、CAD工具、可视化工具和技术出版物等获取相关的信息； MBD是什么 MBD模型模型 尺寸公差 基准 实体模型 模型几 何信息 补充的辅助 几何信息 几何元素 坐标系 注释 工程注释 标准注释 材料要求 7 MBD应用案例 8 8 汇报议程 MBD技术的历史与发展 国内应用现状与

4、挑战 PTC基于MBD的设计制造一体化解决方案 客户应用与推广建议 9 20世纪90年代 探索CAX技术单项难点突破 三维方案验证，复杂零部件的数控加工 工程分析与仿真验证 2000-2005 形成基于三维的数字样机设计、工程分析验证、关联一体化的二维 电子工程图研制体系 运载火箭与神舟飞船 2006年开始 全三维设计时代来临 中国航空工业承接的空客和波音外包业务 中国商飞支线飞机与大飞机 全三维数字化研制的发展趋势 10 项目策划项目策划 方案设计方案设计 工程研制工程研制 设计定型设计定型 生产定型生产定型 批量生产批量生产 设计设计领域领域 MBD数据 1. 缺乏完整、准确的数字化样机定

5、义 2. 基于MBD的产品数字化模型设计经验不足 3. 企业内部全三维设计规范没有建立起来 4. 缺乏基于全三维的数字化样机验证手段 5. 缺少研发过程协同与知识共享管理平台 设计环节设计环节的主要挑战的主要挑战 全三维模式对设计环节的挑战 11 项目策划项目策划 方案设计方案设计 工程研制工程研制 设计定型设计定型 生产定型生产定型 批量生产批量生产 工艺与制造领域工艺与制造领域 MBD数据 1. 工艺与制造部门无法方便获取和浏览所需的 MBD设计模型，以便与设计环节开展并行协作 2. 工艺部门缺乏相关经验，难以充分利用MBD数 据，进行装配、加工、检验等工艺规程的制作， 以及进行工装设计

6、3. 工艺、工装、检验等业务过程中基于MBD设计 模型产生的衍生数据无法得到统一、有效管理 4. 相关操作人员在生产现场无法基于MBD数据进 行制造、装配、检验工作 5. MBD设计模型发生更改时，无法及时传递至下 游环节，促进下游环节相关数据的同步更新 工艺与制造工艺与制造环节的主要挑战环节的主要挑战 全三维模式对工艺与制造环节的挑战 12 小结：前途光明，道路曲折 内部内部 标注完整性：标注完整性：设计与工艺人员对MBD需标注内容意见不一 MBD可视性：可视性：制造部门缺少三维数据浏览与应用经验 数据权威性：数据权威性：MBD没有上升为企业的法定技术数据 平台统一性：平台统一性：设计与制造

7、部门之间缺乏统一的交流平台 信息安全性：信息安全性：设计人员对知识产权安全性心存疑虑 外部外部 认识差异性：认识差异性：厂所分离的单位对MBD标注完整性认识差异 发展均衡性：发展均衡性：供应商对MBD设计模式的适应程度参差不齐 平台协同性：平台协同性：企业上下游单位的管理平台难以有效对接 13 13 汇报议程 MBD技术的历史与发展 国内应用现状与挑战 PTC基于MBD的设计制造一体化解决方案 客户应用与推广建议 14 2007 PTC 1. 设计与评审设计与评审(MBD) 等同件等同件 零件零件 1 零件零件 2 前机身前机身 机头机头 (MBOM) 零件零件 8 零件零件 9 MBOM 文

8、档文档 (NC) 图示图示 2. 创建创建MBOM 3. 工艺规划与设计（机加工艺规划与设计（机加/装配等装配等） 建造建造 时间明细时间明细 文本描述文本描述 Op 025 Op 030 Op 010 Op 040 Op 020 工艺规程工艺规程 消耗消耗 产生作用产生作用 6. 发送至发送至ERP: 制造物料清单制造物料清单 (MBOM) 主物料主物料 工艺路线工艺路线 资源资源 工作指令链接工作指令链接 文档链接文档链接 (3D、图、图、 NC等等) 型架型架 执行执行 4. 分配零件和资源分配零件和资源 (3D) 工作中心工作中心r . 工位工位 技能技能 工艺辅料工艺辅料 资源清单资

9、源清单 零件清单零件清单 工艺资源工艺资源 工厂工厂 零件零件 1 零件零件 2 系统系统 系统安装系统安装 (EBOM) 机体结构机体结构 零件零件 3 零件零件 4 EBOM 新版本新版本 5. 建立工序信息：建立工序信息：3D标注、动画、图、标注、动画、图、NC 刀具路径刀具路径等等 6. 制造制造BOM、工艺路线、规、工艺路线、规 工艺程等工艺程等信息发布至信息发布至MES PTC基于MBD的数字化设计制造一体化解决方案 15 主要的功能构成 产品设计 工艺设计 生产制造 3D 可视化评审 3D 装配工艺 eBOMmBOM重构 一体化的设计、工艺变更管理 3D 检验工艺 3D 产品设计

10、（MBD） 3D 零件数控加工工艺（Creo） 3D 零件普通加工工艺 工艺路线规划 目标： 基于MBD的产品与工艺设计 实现全三维研制协同与管理 数字化工艺资源管理 MES/ERP集成 工装设计与管理 在3D环境下定义装配工艺 工艺资源定义和使用 装配工艺过程模拟 在三维模型上标注PMI信息 标注分类定义 3D标注标准 基于关联关系的同界面转化 设计更改后，工艺模型的修改 基于管理平台的工艺路线定义 在3D环境下定义机加工艺 机加工艺的刀具与机床仿真 关键控制特性(CC)的检验 基于模型与约束的工艺资源库 基于设计模型的3D工装关联设计 向ERP发布MBOM等数据 向MES发布MBOM、工艺

11、 规程等信息 评审工具 定义关键评审内容 3D评审流程 16 一、基于MBD的设计应用环节 17 MBD的设计、评审与发布 设计工程师 MBD定义：创建定义：创建MBD主模型主模型 解决方案解决方案：Creo Parametric 1.0 MBD管理：集合管理：集合 & 生成数字化产品生成数字化产品 定义包交付给用户定义包交付给用户 解决方案：解决方案：Windchill 4.0 2.0 MBD组织：有序的组织和访问产组织：有序的组织和访问产 品制造信息品制造信息(PMI)和工艺信息和工艺信息 解决方案：解决方案： Creo Parametric+View MBD定义 MBD组织 MBD发布与

12、审查 开始 结束 TDP分发 1.0 2.0 3.0 4.0 MBD发布与审查：为制造工艺等部门发发布与审查：为制造工艺等部门发 布布MBD模型模型 解决方案解决方案： Creo+Windchill 3.0 18 TDP 的分发 设计工程师 MBD定义 MBD组织 MBD发布与审查 开始 结束 TDP分发 1.0 2.0 3.0 4.0 收集所有相关产品数据：收集所有相关产品数据：BOM、CAD文文 件、可视化文件、技术文档等信息件、可视化文件、技术文档等信息 在在Windchill中生成数字化产品定义包中生成数字化产品定义包 发放发放TDP给相应用户给相应用户 TDP：技术数据包 (Tech

13、nical Data Package) 19 基于MBD的技术数据包TDP(Technical Data Package) 常规技术要求、军用标准、工业标常规技术要求、军用标准、工业标 准、材料、表面规格等等准、材料、表面规格等等 轻量化轻量化CAD模型模型 (Productview) 原始原始 CAD 模型模型 (3D Drawing) 盖板页面：零件属性、零件目录、版本历史等盖板页面：零件属性、零件目录、版本历史等 链接到链接到 链接到链接到 链接到链接到 样例来自 - BAE Systems: Digital Product Definition Package (DP2) 20 二、基

14、于MBD的工艺应用环节 21 工艺路线规划实现方案 对BOM的工艺评审过程中，对BOM进行工艺路线规划，后续流程要按照 工艺路线由各路线单位对BOM、模型等进行分工签审 22 按照装配制造要求，编制MBOM EBOM与MBOM在同一界面方便切换 直接利用设计BOM编制制造BOM 支持对制造BOM的调整 调整装配结构 增加虚拟件、工艺组合件 去掉不必要的设计部件 基于设计三维模型编制MBOM 设计BOM与制造BOM保持关联对应 分析两个BOM之间的差异，保证数 据完整性 带来的价值 保证制造与设计数据的一致性 提高制造BOM的编制效率 MBOM编制 装配 1500 装配 1500 mBOM 零件

15、 100 零件 200 装配 1300 装配 1100 装配 1200 零件 300 零件 700 eBOM 零件 400 零件 500 零件 100 零件 300 对应对应 对应对应 对应对应 零件 400 零件 500 装配 1600 零件 800 车间车间 2 EBOM MBOM 23 MBOM编制方案实现 EBOM/MBOM完整性 检查 开始 3 End MBOM重构 2 EBOM查看 1 直接访问设计数据 EBOM MBOM 直接查看三维 设计模型 EBOM到MBOM 的重构 检查EBOM与 MBOM的完整性 24 装配工艺设计注重设计，而非填卡片 采用全新的结构化、全相关方式，实现

16、与设计思路的同步呈现 工艺规程中的工序定义 工序的版本标识 为工序分配制造资源 为工序分配参装零部件 工序关联的文档（例如程编 说明书、工艺规范等） 25 装配工序附图绘制 直接利用零部件模型 说明不同工序的装配内容 装配爆炸图 装配工艺设计工序简图 1 2 3 26 装配工艺设计过程模拟 对当前工序过程实现快速的模拟，并可输出供生产人员参考 装配工序下完成子件装配后， 可以直接使用ProductView打 开工序简图。 在Creo View中制作的工序简 图标注、动画等信息，将直 接存入Windchill中对应的装 配工序进行统一管理。 27 装配工艺设计工序继承 后道工序可以继承前道工序的模型、状态等信息 系统支持继承前道工序MBD 模型，确保后工序简图信息 的连贯性。 28