基于模型的定义MBD应用误区.docx

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1、基于模型的定义(MBD)应用误区纵观产品研制的发展历史，从70年代的基于图纸的二维工程图 设计；到80年代的基于电子设计工具的二维工程图设计；到90年代 的以二维设计为主，用三维软件实现设计验证；到2000年代的基于 三维模型的二维工程图设计。我们经历了绘制图纸，到无纸设计，到 基于三维模型的二维工程图关联设计。当前随着数字化设计与制造技术的广泛应用，特别是三维CA D技术的日益普及，以及CAD/CAM一体化技术的日趋成熟，使得在 许多情况下三维模型可以替代二维图纸作为技术交流和信息传递的 主要方式，二维图纸不再是设计制造过程所必需的文件，无图的三维 模型在许多国家的合同上已具有法律地位。因此

2、，摒弃详细二维图为 基础的传统研制模式，推进三维模型的全面工程化，完全基于三维模 型进行设计、分析和制造，已经成为一个逐渐流行的产品研发模式, 是未来产品研制的发展方向。1 MBD理念解读1.1 定义MBD (Model Based Definition)是产品数字化定义的先进方法， 它是指产品定义的各类信息按照模型的方式组织，其核心内容：1. 所有相关的设计、工艺描述信息、属性信息、管理信息等都 附着在产品的三维模型中。2. 企业各个业务部门通过PLM、CAD.可视化、工艺发布等形 式获取信息。3. 一般情况下不再有二维工程图纸。2国内企业对MBD的实践误区MBD技术从20072008年开始

3、逐步引入国内，现今，在国内的 应用得到了快速的发展，主要表现在：MBD技术现已在国内得到了 极大的推崇；有关MBD技术的研讨和交流持续进行；MBD技术应用 标准规范的制订正在进行。虽然MBD技术在国内已经具有了一定的 应用基础,但国内的企业在对MBD的理解与应用方面还有不少误区。3.1 当前的几大误区1. 对MBD的认识： 误认为MBD应用就是三维标注，只要标注快速即可 误认为MBD只是设计师的工作，下游如何应用不管 误认为照搬国外的模式即可，不考虑国内企业的实际情况2. MBD的规范制定：误认为国外的规范体系更完善，直接购买规范即可误认为国内企业缺乏制定MBD规范体系的人才和标准3. MBD

4、项目实施： 误认为MBD只是工具层面的问题，不考虑其他层面 用户误认为技术简单，提出大量不切实际的开发 实施企业盲目遵从，用户提什么就开发什么2.2举例在中国电科某所刚开始推行MBD项目的早期，客户认为购买国 外的一些标准规范照搬即可，在实际执行过程中，航空的业务模式和 软件应用都和电子产品有很大差异，最终客户还是决定自己起草针对 性的标准规范，制定了 MBD的通用规范、针对不同加工类型的典型 零件的规范，实践证明此举很好地适应了企业的实际情况，MBD在 该所的应用也得到了很好的推广。在航天某院的MBD应用过程中，客户比较关心标注工具的效率, 而对上下游的数据贯通一直处于铁路警察各管一段的模式

5、，导致虽然 设计端有了快速的三维标注工具，但是MBD模型一直很难贯通到制 造端，推广应用效果并不理想。3我们的理解和建议3.1 我们的理解3.1.1 多维度理解MBD是一个多维度的系统工程，需要构建一个完整的体系来支 撑。所谓体就是要构建相适应的体制机制、管理制度和流程规范; 所谓系就是要实施、定制、部署MBD应用过程的信息化软硬件环 境。同时，可以从MBD建模、MBD管理和MBD应用三个领域来建 设，MBD建模可以包括CAD设计相关的工具集（三维标注等）、基础 资源库（材料库、标准件库等）、验证工具（CAE仿真等）、设计规范 检查工具（干涉检查、MDU检查等）。MBD管理主要将MBD模型的

6、信息和管理流程在系统层面进行完整准确的存储、过程管理和发布。 MBD应用侧重在后端的工艺设计如何有效利用模型、产品制造如何 基于模型开展、质量检验如何基于模型进行。将全三维工程化应用视作一项业务变革，站在产品全生命周期和 各业务环节（包括业务各部门及外部单位）全局应用的高度，并以业 务流程作为导向，以业务运营优化为驱动，梳理和建立适应全三维工 程化应用的业务规范和配套措施。为此我们建议从如下流程综合考虑MBD项目的实施：.现状流程分析与诊断.目标流程及配套方案设计.IT方案设计与系统实施.新旧流程切换3.1.2 MBD理念对产品研发模式的影响1）产品设计 三维模型包含所有产品研制的信息 三维模

7、型上信息的分类管理和显示 面向制造的设计 产品设计与工艺制造的协同 基于图样的审校转变为基于三维模型的审校2）工艺设计 数据来源三维化 工艺结果结构化 工序模型三维化 工装设计三维化 工艺编制三维可视化 工艺仿真三维化 工艺输出三维化 车间执行三维化3）产品制造 操作信息的展示由现场的终端显示取代了图纸 数控作业所占比例大幅度提高4）质量检测 操作信息的展示由现场的终端显示取代了图纸 数控检测作业所占比例大幅度提高5）上下游协同 基于技术要求、图样和报告的与用户、合作伙伴、供应商之间 的交流沟通和交付方式被以三维模型的交流沟通和交付方式所取代6）标准化 需要有基于三维数字化产品研发的标准规范来

8、适应新的产品研 发模式7）档案 电子归档代替实物归档 电子数据的长期保存8）信息化平台 必须要有统一的PDM对三维电子数据进行有效的管理和维护3.2 实施建议3.2.1 考虑全生命周期的应用覆盖三维设计、三维签审、三维工艺设计、无纸化制造、三维检验检测等环节；以MBD的定义和传递以及应用为主线进行规划。3.2.2 以点带线，以线带面选取即将研制典型型号，选取某些关键业务流程，将MBD投入 工程化应用，接着在新的型号中，面向型号全生命周期，优化和重构 MBD相关业务流程，最后在所有新研型号中，全面推动MBD工程化 应用；3.2.3 虚实结合，有序推进考虑到全三维工程化应用是一项开创性工作，为了减

9、少实施过程 中的风险，进行必要的业务和技术储备，在分阶段实施过程中，采用 虚实结合的方式，即实施过程中，一部分内容以投入工程化应用作 为目标实施，一部分内容面向未来实际应用需要，开展关键技术验证 工作，进行业务规范和IT系统能力的储备工作。3.2.4 聚焦三维的应用有效的产品数据管理平台是成功应用MBD的基础。MBD模型建 立应与MBD标准和规范的建立紧密关联。全面应用主模型技术是实 现MBD的关键之所在。数字化样机建立将使MBD应用扩展到整个协 同环境。知识的捕获和重用（聚焦设计），是实现三维设计唯一之路。 MBD要求实施基于设计/制造的并行协同流程。3.2.5 选择适当的合作伙伴全三维工程化实施是一项庞大的系统工程，对企业多个业务部门 的工作流程和方式将带来全新变化，对IT系统的支撑能力提出了全 新要求。在此过程中，企业选取实施合作伙伴可以从以下几个角度衡 量：1）业务流程和规范的规划和建立能力2）配套的IT应用体系规 划能力3） IT系统（主要是PLM/MCAD/等）实施能力4）具备在行业 领先企业的成功实施经验5）上线应用及持续完善支持4总结MBD应用属于产品研制模式的一次业务变革，企业应该以总体 规划、分步实施的科学方法进行推进，同时考虑企业的实际业务瓶颈, 重点突破，发挥MBD的最大价值。