MBD(Model-Based Definition)即基于模型的產品數字化定義，其特點是：產品設計不再發放傳統的二維圖紙，而是采用三維數字化模型作為飛機零件制造、部件裝配的依據。傳統的二維工藝設計模式已經不能適應全三維設計要求。隨著現代計算機技術、網絡技術、工藝設計軟件技術的發展，以及協同平臺的建立，為三維數字化裝配工藝設計和并行工程奠定了基礎。
1 三維數字化裝配工藝設計及現場可視化系統
通過采用達索公司三維數字化裝配工藝設計平臺DELMIA及3DVIA Composer解決方案，構建“數字化裝配工藝設計和仿真系統”及“生產現場可視化系統”。突破DELMIA二次開發及定制技術、3D制造過程仿真驗證及優化技術、MBD技術、生產現場可視化技術、Windchill/DELMIA/EPCS/CAPP多系統集成技術等關鍵技術瓶頸，最終構建符合企業業務需求的“數字化裝配工藝設計和仿真系統”及“生產現場可視化系統”。縮短飛機裝配周期，提高裝配質量，全面提升飛機的數字化制造能力。系統流程及集成架構如圖1所示。
圖1 系統流程及集成框架
系統流程及集成工作思路如下：
(1)Windchill企業數據管理系統是企業唯一合法的數據來源，管理著各種BOM信息。通過接口程序，把PBOM以XML的格式輸出。
(2)通過在DELMIA DPE平臺上二次開發技術，把XML格式的PBOM及產品三維數據模型調入DPE模塊中進行工藝規劃，并創建頂層MBOM。
(3)劃分哪些工作需要在DELMIA中進行仿真驗證，哪些不需要仿真驗證，并將創建的頂層MBOM存到Windchill中。
(4)將需要仿真驗證的裝配件在DELMIA中進行詳細的AO劃分。
(5)在DELMIA DPM中進行裝配仿真驗證、人機工程仿真、資源仿真等工作。
(6)利用3DVIA Composer進行細節三維裝配指令編制工作。
(7)進行DELMIA與CAPP的接口開發，使三維AO及配套表傳入CAPP系統，并最終通過CAPP在Windchill進行流程審簽。
(8)開發Windchill和ERP及MES的接口程序，把MBOM和AO信息傳遞給ERP及MES系統，實現車間現場裝配可視化，指導實際生產工作。
2 三維數字化裝配工藝設計
三維數字化裝配工藝設計是通過對飛機產品結構進行分析，在企業現有制造能力（設備、工藝技術能力、人力資源等）及產量要求的基礎上，進行組件劃分，制定裝配流程，確定裝配方案，并選擇各裝配環節所需要的制造資源。在三維數字化裝配工藝設計系統中，工藝設計用樹狀結構表示，主要由產品結構樹、工藝結構樹、資源結構樹3個分支構成，具體結構特征按企業需求進行工藝模板定制。基于MBD技術的三維數字化裝配工藝設計主要工作流程如圖2所示。
圖2 基于MBD技術的三維數字化裝配工藝設計流程
2.1 數據準備工作
在三維數字化裝配工藝設計中所用的數據格式分為3種，CGR格式、CATIA V5模型、smgxml格式。其功能為：
CATIA V5模型：來源于產品設計部門，是工藝設計的依據和基礎數據。
CCR格式模型：由CATIA V5模型轉換而來，輕量化模型，用于大數據量模型的仿真及DPM環境下產品結構瀏覽。
smgxml格式模型：由CATIA V5模型轉換而來，輕量化模型，用于在WKC中進行三維裝配指令的三維視圖編輯。smgxml格式模型轉換界面如圖3所示。
圖3 smgxml格式模型轉換界面
基于MBD的三維數字化裝配工藝設計及現場可視化技術應用（二）
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