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基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用基于MBD的三维数字化装配工艺设计技术是现代航空数字化制造中的一门新兴学科，也是未来飞机三维装配工艺设计的发展趋势。
本文介绍了该技术主要通过对DELMIA、3DVIA Composer、CAPP等工艺设计、工艺仿真软件进行客户化定制和多系统集成应用，完成基于MBD三维产品模型的工艺分离面的划分、BOM重构、工艺仿真以及三维装配指令编制等工艺设计工作，并通过生产管理系统将已完成的工艺设计信息传递到生产现场实现可视化装配，打通了基于MBD的产品设计与工艺设计及现场可视化装配的技术路线。
MBD(Model-Based Definition)即基于模型的产品数字化定义，其特点是：产品设计不再发放传统的二维图纸，而是采用三维数字化模型作为飞机零件制造、部件装配的依据。
传统的二维工艺设计模式已经不能适应全三维设计要求。
随着现代计算机技术、网络技术、工艺设计软件技术的发展，以及协同平台的建立，为三维数字化装配工艺设计和并行工程奠定了基础。
1 三维数字化装配工艺设计及现场可视化系统通过采用达索公司三维数字化装配工艺设计平台DELMIA及3DVIA Composer解决方案，构建“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。
突破DELMIA二次开发及定制技术、3D制造过程仿真验证及优化技术、MBD技术、生产现场可视化技术、Windchill/DELMIA/EPCS/CAPP多系统集成技术等关键技术瓶颈，最终构建符合企业业务需求的“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。
缩短飞机装配周期，提高装配质量，全面提升飞机的数字化制造能力。
系统流程及集成架构如图1所示。
图1 系统流程及集成框架系统流程及集成工作思路如下：(1)Windchill企业数据管理系统是企业唯一合法的数据来源，管理着各种BOM信息。
通过接口程序，把PBOM以XML的格式输出。
基于体分解的MBD工序模型快速生成方法
赵鸣;王细洋
【期刊名称】《计算机集成制造系统》
【年(卷),期】2014(20)8
【摘要】为了实现基于模型定义的工序模型的快速生成,提出一种基于体分解的最大加工特征识别及工艺路线生成方法.将零件加工特征分为简单特征、复杂特征、简单相交特征和复杂相交特征.首先从加工方向上对切削体进行分层简化;然后检索复杂相交特征的凹边,生成分割面并按照分割顺序将其分解为简单特征和复杂特征;再根据组合规则合并所有特征、得到最大加工特征;最后根据各特征的位置关系及类型制定工艺路线,以生成基于模型定义的工序模型.通过实例验证,结果表明:所提方法能够有效减少分割次数和单元体数量,提高相交特征的识别效率,实现基于模型定义的工序模型的快速生成.
【总页数】8页(P1843-1850)
【作者】赵鸣;王细洋
【作者单位】南昌航空大学航空制造工程学院,江西南昌 330063;南昌航空大学航空制造工程学院,江西南昌 330063
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7
【相关文献】
1.基于MBD模型的工序模型构建方法 [J], 于勇;周阳;曹鹏;赵罡
2.基于UG数控加工的MBD工序模型建模方法研究 [J], 刘志军;柳万珠;吴晓锋
3.基于用户自定义特征的壁板类工件MBD工序模型设计方法研究 [J], 秦慧斌;张瑞廷;黄登高;王宗彦;郑智贞;张余升;成全
4.基于MBD的工序模型建模方法研究 [J], 黄斌达
5.基于MBD的工序模型建模方法研究 [J], 黄斌达[1]
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MBD技术应用中的若干问题思考莫蓉【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)018【总页数】4页(P26-29)【作者】莫蓉【作者单位】西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室【正文语种】中文MBD技术是以3D模型为载体，面向产品全生命周期的设计、制造、维护，并将与产品相关信息以数字化定义的方式嵌入到3D模型中[1-3]，为产品全生命周期不同阶段对信息的不同需求提供基础源模型，以便在此基础上进行信息的添加、裁剪、组合。
近年来，MBD技术已逐步应用到我国多个行业，特别是航空制造业，并且已取得了突破和成效，如产品设计、工艺、工装、检测、装配、标注、标准。
不同于早期国内推行的“无纸化（paper-less）”将人工制图变为电子制图，本质上并没有改变产品数据定义的模式，制图仍是工程师的语言，但设计效率大为提高。
而MBD的全三维设计“无图化（Drawingless）” 方法则从根本上改变了产品的数字化定义方式，取消了制图模式，将制图承载的产品结构信息、加工要求、装配要求、检测要求等信息融合到3D模型中，使得3D模型成为工程师的新语言，从而有效支持上下游间的协同设计、信息共享。
虽然制造业已对MBD技术形成共识并得到初步应用，MBD技术应用支撑环境也已具备，但目前应用的广度和深度仍不能满足要求，原因何在？背后隐藏的是什么？本文针对近年来MBD应用中的一些现象和问题进行了分析，希望能够引起重视和讨论。
不同阶段MBD技术的应用1 产品设计中的MBD产品设计阶段一般分为方案设计、详细设计和工程设计，方案设计关注总体布局，详细设计关注3D精确建模，工程设计关注制造信息表达。
3个阶段的MBD模型应建立关联关系，形成产品设计信息无缝共享和集成。
1.1 MBD与方案设计复杂产品总体设计，一般不包含详细几何模型，主要根据功能进行总体布局（例如气动布局和结构布局）、确定结构分离面（例如各部件定位基准、坐标系）、构建关键几何元素（主体框架或大致轮廓），为部件、组件、零件的详细设计提供自顶向下的可分解框架。
目前很多新项目（如Boeing787、MRJ和C919等）都采用基于模型定义技术（Model Based Definition，MBD）。
对于飞机设计，以全三维的MBD模型为数据源，传递给下游的工艺、质量和供应商使用；对于飞机制造，由于交付时间压力，大量新工艺的产生，迫使企业采用先进制造技术，引进自动化设备提高装配质量，缩短装配周期，改进生产率。
而这些设备（如数控机床、机器人、柔性工装和激光跟踪仪）基本都是数字驱动的；对于工艺设计，二维工艺规划方法不能直接利用全数字化MBD模型，需要手工维护大量3D到2D转换等不增值环节，缺少工艺验证手段，编程停留在手工阶段。
当工程更改频繁时，难以准确、高效地将MBD模型的数字量传递到数字化设备。
二维工艺规划方法与上游的全三维数字化设计和下游的先进制造工艺与装备已不相适应，逐渐成为数字化制造瓶颈，针对飞机全数字化MBD模型定义，需要一种直接基于几何和特征的工艺规划方法和自动编程工具，能进行工艺验证，提高数字设备程序编制的质量和效率。
本文探讨了基于MBD的飞机数字化工艺规划、验证和执行技术。
首先提出一种基于MBD的数字化制造与生产技术框架，然后建立了支持设计，工艺和质量的MBD模型体系与相应的数字化制造与生产系统，最后分析了基于MBD的数字化工艺规划在方案设计、详细设计和生产研制阶段的一般流程。
希望能为解决基于MBD的数字化制造与生产技术问题提供一些思路。
基于MBD的飞机数字化制造与生产技术框架本文提出了一种飞机数字化制造框架，主要包含数据、工具和流程3个层次，如图1所示。
数据层作为飞机和资源数字化定义的单一数据源，是数字化制造的基础。
其底层是支撑MBD技术体系的基础数据库，如产品标准件库、工装标准件库、紧固件库、工艺参数库等。
中间层是产品、工艺和资源的行业构型库，代表典型的部件结构、工艺流程和工装结构。
顶层是对应于产品研制各个阶段的设计MBD模型、工艺MBD模型和质量MBD模型。
F O R U M论坛基于模型的设计（MBD)在 空调控制软件中的开发实践Development Practices of HVAC Controller Software DesignBased on MBD杨敏(特灵科技亚太研发中心，上海200051)YANG Min(Trane Technologies Engineering & Technology Center-Asia Pacific,Shanghai 200051, China)【摘要】结合某大型空调控制软件项目，介绍了 M B D的理念与技术，描述了依托Matlab/Sinmlink基础平台进行软 件开发的情况，阐明了开发过程的技术要点、控制环节以及与传统开发模式对比的优势，展示了 MB D技术在大型空 调控制软件开发方面的推广前景和应用价值。
【Abstract】This paper presents how to use MBD in HVAC control development. Based on real world project, this paper presents the design software architecture and algorithm architecture of a rooftop system. This paper also discussed how to use Simulink to design HVAC algorithm, how to development testing applications using tools provided by Matlab/Simulink, and how to verify the control algorithm.【关键词】MBD;空调控制软件；算法模型；仿真测试【Keywords】MBD; HVAC; algorithm model; test verification传统开发与M B D的对比随着大众对生活环境期望的提高，空调的功能需 求不断提升，空调控制系统已然成为空调产品和建筑 工程的核心和关键。
飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术田锡天;耿俊浩;唐健钧;赵东平【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P51-54)【作者】田锡天;耿俊浩;唐健钧;赵东平【作者单位】西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所;西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所;西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所;西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所【正文语种】中文通过多年的信息化建设，我国飞机制造企业在CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等系统的建设方面已取得了实质性的成果，如建立或实施了相应的应用系统或管理平台，进行了较为深入的集成应用，基本实现了产品、工艺、工装的数字化设计及其过程和数据的数字化管理，在飞机型号研制和生产方面发挥了重要作用。
部分飞机制造企业在飞机装配工艺的数字化设计与管理方面，逐步实现了从以二维为主向二维/三维相结合的模式转变[1]，如PBOM/MBOM构建、装配顺序规划、装配路径规划[2]和装配工艺文件生成[3]等过程的三维化。
目前三维数字化装配工艺设计主要在一些飞机型号的数字化制造方面得到了一定的试应用，但是还没有得到大规模的推广应用，如没有将数字化装配工艺设计和仿真结果作为指导生产的依据，数字化工艺设计结果的规范性以及现场发放方式仍然有待完善，与已有的协同平台集成度也不高[4-5]等。
这些是进一步提高飞机三维数字化装配工艺设计与管理的质量和效率，并将其推广所必须解决的问题。
随着制造部门生产数字化的逐步开展和深入，以及三维产品模型的广泛应用，迅速提高飞机三维数字化装配工艺设计、仿真及管理的水平、质量和效率是目前必须面对的当务之急。
飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系装配工艺设计与管理是连接飞机设计和制造的关键环节，它为飞机的研制和批量生产提供工艺准备，并贯穿于飞机组件、部件和总装配生产的全过程。
如图1所示，飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系主要包括工程数据集成管理技术、产品数字化工艺定义技术、三维数字化工艺设计与管理应用模式、三维数字化工艺技术规范等研究内容。
2022年·第08期39航天工业管理Management & Practice管理与实践航天新型产品研制领域面临着外部竞争激烈，内部任务重、周期紧、技术难度大等困难，为确保我国新型航天器预研领域大有可为，必须放眼国际前沿，突破传统观念，寻求最佳研制模式，大幅缩短产品研制周期，提高研发质量。
航天新型飞行器航空航天结合，协作单位跨越航空航天多家单位，急需突破传统航天型号设计工具、设计平台、研制模式和体系，建立适用于复杂协作关系和复杂飞行器构型的高效研发模式。
一、MBD概念的提出基于模型定义(MBD)是采用全三维模型设计，将产品模型的几何、非几何信息按照一定规范用统一的模型进行定义表达的设计方法。
美国通过ASME Y14.41完成了相关标准的制定工作并应用于波音787、777等客机研制，极大提高了研制效率，推动了数字化设计技术无纸化跨越式发展。
在新型航天器产品研制过程中，项目团队结合ASME Y14.41对数字化产品数据集定义及国内外先进航空宇航企业相关规范，面向国内航空航天实际技术水平，制定合理的MBD 数据集定义方案。
不仅需要将传统的基于二维图样定义技术中尺寸公差、注释等标注信息移植到三维模型中，更关键的是要满足管理技术以及并行工程要求。
二、 MBD主要内容新型航天器产品MBD 将传统二维图样上的尺寸公差、旗注、技术要求、材料属性等信息通过标准规范集成到三维模型文件中。
根据《新型航天器数据集定义规范》，MBD 数据集包括实体模型、三维注释、尺寸及公差标注等信息，满足完整定义产品的所有要求，典型MBD 数据结构如图1所示（实体模型+三维标注称为设计模型，其他非几何信息定义在特征树中）。
三、MBD数据结构数据结构主要包括主几何、工程数据集和设计环境相关零部件，其中主几何数据集包括主几何模型数据集、接口控制几何。
1．MBD 数据集的分类（1）主几何主几何包含构成飞行器外形和骨架的主要几何元素，新型航天器概念设计到产品详细出图的基准模型。
基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用基于模型定义技术使三维模型成为产品设计生产过程中的唯一依据，这一应用必然改变传统的生产模式。
文章在基于模型定义技术的背景下，提出了飞机数字化装配工艺设计及应用模式，在该模式下，通过工艺方案设计和详细工艺设计，完成了三维装配指令的构建，从而为装配现场可视化提供了依据。
当前，我国航空制造业的数字化技术发展迅速，三维数字化设计技术得到了广泛的应用。
特别是基于模型定义(Model-Based Definition，MBD)技术的实施，使三维模型取代二维图纸成为设计制造的唯一依据。
随着MBD技术的深入应用，必然会对工艺规划设计、车间生产应用等产生重大影响，引起数字化制造技术的重大变革，真正开启三维数字化制造时代。
本文在MBD技术背景下，对飞机数字化装配工艺设计及应用做一些阐述。
1 MBD技术1.1 MBD技术的内涵基于模型的定义(MBD)，是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体，它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差标注规则和工艺信息表达方法。
从狭义上说，MBD就是对数字化模型进行规范化的全三维标注；从广义上说，MBD不仅是对模型进行三维标注，和传统的以工程图为核心授权资料的生产模式相比，以MBD数据集为唯一依据的制造技术带来了生产模式的变革，更有效地增加了数字化技术带来的便利。
1.2 MBD技术的意义在MBD的技术体系中，MBD数据集的内容包含设计、工艺、制造、检验等各部门的信息。
在数据管理系统和研制管理体系的控制下，各职能人员可以在一个产品模型上协同工作，提高了设计效率。
同时也提高了产品的可制造性。
其意义如图1所示。
图1 MBD技术的意义2 基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用模式MBD技术应用以前，装配工艺设计工作以工程图或工程图纸为主要工作依据。
采用MBD技术后，产品结构设计工作的结果是数字状态的三维数模，不再生成纸质形态的工程图纸。
