三維建模技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，使得基于三維的數(shù)字化設(shè)計已經(jīng)在越來越多的企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著三維CAD應(yīng)用的不斷深入，企業(yè)逐漸意識到，僅僅依靠單一的數(shù)字化的設(shè)計，并不能真正發(fā)揮數(shù)字化模型應(yīng)有的價值。如何以設(shè)計階段的三維產(chǎn)品模型為基礎(chǔ)，有效實現(xiàn)整個設(shè)計制造過程的三維化、智能化、協(xié)同化和服務(wù)化，成為企業(yè)普遍關(guān)注的問題。

    目前，一種三維數(shù)字化工藝制造的新的應(yīng)用模式是，在并行協(xié)同設(shè)計中，應(yīng)用MBD（基于模型的數(shù)字化定義），以信息樹和標(biāo)注等表現(xiàn)形式對產(chǎn)品的制造信息進行表達，推動下游基于三維模型進行制造活動；應(yīng)用三維數(shù)字化工藝設(shè)計工具，進行工藝設(shè)計，包括直接獲取產(chǎn)品設(shè)計模型和制造特征信息進行工藝路線設(shè)計，三維工序尺寸及公差設(shè)計，三維工序模型生成，數(shù)控編程以及三維可視化工藝的生成。

    MBD是基于模型的數(shù)字化定義，即數(shù)字化產(chǎn)品定義規(guī)范。它用集成的三維實體模型來完整表達產(chǎn)品定義信息，詳細規(guī)定了三維實體模型中的產(chǎn)品尺寸、公差的標(biāo)注規(guī)則和工藝信息的表達方法。MBD將設(shè)計、制造、檢驗、管理信息融為一體，推動三維設(shè)計向三維設(shè)計制造一體化轉(zhuǎn)變，是一種在航空業(yè)普遍認同的解決數(shù)字化設(shè)計、制造的先進技術(shù)，也是數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。在MBD體系中，數(shù)據(jù)集以三維模型為核心，集成了完整的產(chǎn)品數(shù)字化定義信息，保證研發(fā)數(shù)據(jù)流的完整和流暢；MBD改變傳統(tǒng)紙質(zhì)介質(zhì)的產(chǎn)品定義表述模式，方便對研發(fā)數(shù)據(jù)的管理，減少因紙質(zhì)實物系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)脫節(jié)而造成的重復(fù)性勞動； MBD技術(shù)體系使使用者能夠更加直觀、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)檢驗的信息；同時，MBD支持并行工程，MBD的技術(shù)體系中的數(shù)據(jù)集內(nèi)容包含設(shè)計、工藝、制造、檢驗等各部門的信息，在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和研制管理體系的控制下，各職能人員可以共同在一個未完成的產(chǎn)品模型上協(xié)同工作。

    基于三維的數(shù)字化工藝設(shè)計是指利用產(chǎn)品在三維設(shè)計階段的成果，直接導(dǎo)入三維模型結(jié)構(gòu)，在虛擬的實體環(huán)境下進行裝配動作、機加工工序等的設(shè)計。在數(shù)字化制造中應(yīng)非常重視產(chǎn)品加工過程、裝配過程及生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃、重組和仿真等工藝技術(shù)，以實現(xiàn)生產(chǎn)資源和加工過程的優(yōu)化及從傳統(tǒng)制造向可預(yù)測制造轉(zhuǎn)變的目的。加工過程的建模和仿真一般主要包括切削加工過程和成型加工過程的建模和仿真。切削加工過程的建模和仿真，包括用于刀位軌跡和運動過程干涉檢測的運動學(xué)仿真以及對切削加工特性和加工精度進行預(yù)測的動態(tài)仿真。目前，包括達索、西門子、開目等在內(nèi)的廠商都擁有此類的解決方案，達索公司三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計平臺DELMIA及3DVIA Composer解決方案，構(gòu)建“數(shù)字化裝配工藝設(shè)計和仿真系統(tǒng)”及“生產(chǎn)現(xiàn)場可視化系統(tǒng)”，可以實現(xiàn)裝配仿真驗證、人機工程仿真、資源仿真等工作；在三維數(shù)字化工藝設(shè)計中，考慮工裝夾具等制造資源，可以實時的進行機構(gòu)的運動仿真，裝配仿真驗證、人機工程仿真、資源仿真等工作。西門子的MPM 數(shù)字化工藝系統(tǒng)解決方案提供了一個單一的、可擴展的、安全的制造數(shù)據(jù)源，產(chǎn)品設(shè)計、工藝、資源和工廠處于全面受控和關(guān)聯(lián)狀態(tài)，為從工程到生產(chǎn)的生命周期過程提供支持。開目公司的KM3DCAPP-A可以直接從三維CAD中獲取產(chǎn)品或部件結(jié)構(gòu)及零部件信息。用戶依據(jù)裝配三維模型，調(diào)整裝配結(jié)構(gòu)，規(guī)劃裝配的工序，設(shè)計裝配過程，驗證可裝配性。系統(tǒng)還能引入裝配過程中用到的制造資源，并定義其在裝配過程中的活動，完成整個產(chǎn)品核心零部件的完整裝配，最后生成裝配工藝文檔及裝配過程錄像，三維裝配工藝信息可以直接輸出到車間制造執(zhí)行系統(tǒng)。

    基于三維的數(shù)字化制造的實現(xiàn)，需要企業(yè)在進行三維模型設(shè)計的同時，將三維模型與數(shù)字化制造與數(shù)字化工藝相結(jié)合。以設(shè)計、工藝、制造（包括裝配）階段為重點，打通這三個環(huán)節(jié)之間的業(yè)務(wù)鏈和信息流，實現(xiàn)這三個環(huán)節(jié)與其它環(huán)節(jié)的信息集成與交互。

    延伸閱讀：

    Tecnomatix軟件在重型載貨車焊接工藝設(shè)計中的應(yīng)用

    http://articles.e-works.net.cn/capp/article102329.htm

    基于開目工藝管理系統(tǒng)的三維裝配工藝設(shè)計

    http://articles.e-works.net.cn/capp/article102299.htm

    基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計及現(xiàn)場可視化技術(shù)應(yīng)用

    http://articles.e-works.net.cn/capp/article97826.htm

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本文標(biāo)題：三維數(shù)字化工藝引起企業(yè)的普遍關(guān)注

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