浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用
基于MBD的三维检验规划系统在飞机部件中数字化检测应用
基于MBD的三维检验规划系统在飞机部件中数字化检测应用摘要：随着MBD技术在飞机研制过程中的广泛应用，MBD 模型逐渐成为产品设计、制造、检验、维修等环节的G关键应用。
本文以飞机结构件接头类零件为例，结合制造执行系统、协调平台、质量管理系统等信息化模块，提出了基于MBD模型的的三维检验规划方案。
重点介绍了基于MBD技术飞机结构件的数字化检验方法，给出了飞机结构件在三维数字化检验的核心概念、模型构建、测量场设置和数据分析处理，并结合具体零件给出相应检测图示，研究成果为飞机零件实现数字化检测及检验数据管理提供参考依据。
关键词：MBD技术；三维检验规划系统；飞机部件文献标识码：A0 引言近年来，随着MBD（Model Based Definition—基于模型的产品数字化定义)）技术在航空领域的深入应用，国内各航空制造企业在其各型号的飞机研制中，针对航空零件已全面应用MBD 技术，且均已建立较为完整的MBD技术应用体系。
数字化机床的迭代更新，使得航空零件生产加工效率大大提高。
与此同时，信息化技术的迅速发展，推动国内航空零件生产制造向着更加精益化、智能化的方向发展。
航空零件的检验检测作为整个生产制造流程中最关键的环节之一，其检验检测技术仍然停留在非数字化且较为传统的二维、三维相结合的定义阶段，即工程技术人员采用设计人员建立的三维零件模型转化为二维工程图，添加公差标注，再结合设计文件、工艺文件等技术条件，形成检验计划，打印成纸质版投放至生产现场作为零件验收依据。
此种检验检测模式不仅费时费力，破坏了零件模型的唯一性及一致性，且某些复杂零件的二维工程图对航空零件验收人员的技能水平要求较高，同时，亦无法适应现代飞机零件对于数字化检验技术的需求。
通过对基于模型的飞机部件数字化检验技术的研究，结合飞机生产单位的飞机结构件检验检测现状，提出基于MBD的三维检验规划系统CAIP（Computer Aided Inspection Planning）在航空产品数字化检测，通过对设计模型需检测的结构特征进行三维标注生成检验模型，与CAIP系统集成三维检验计划，保证检验依据与设计模型数据集唯一，为后续数字化检测质量数据提取打下基础，基本实现了基于MBD技术的设计制造检测一体化。
浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用
浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用随着飞机制造技术的不断发展，为了确保飞机的安全性和可靠性，检验工作显得尤为重要。
而随着数字化技术的不断进步，MBD技术在飞机制造检验中的应用也逐渐成为一种趋势。
本文将从MBD技术的基本概念入手，浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用，并探讨其未来发展趋势。
一、MBD技术的基本概念MBD（Model Based Definition）是一种基于模型的定义技术，通过三维模型来定义零部件的尺寸、几何特征、表面处理等信息，避免了传统的二维图纸描述方式，实现了数字化的产品定义。
MBD技术主要由三个方面的内容组成：三维模型、几何尺寸与特征控制以及注释信息。
通过MBD技术，可以实现更加清晰、直观和明确的产品定义信息，避免了二维图纸在传统的产品设计和制造中所存在的不足。
1. 提高检验效率传统的飞机制造检验主要依赖于二维图纸进行指导，检验人员需要根据图纸上的尺寸和特征进行测量和验证，这种方式效率低下且容易出现误差。
而采用MBD技术后，所有的产品定义信息都可以直接在三维模型上体现，检验人员可以利用虚拟现实技术进行全面的检验和验证，大大提高了检验效率和准确性。
2. 精准的尺寸控制飞机制造中的零部件尺寸精度要求非常高，传统的二维图纸在描述尺寸信息时存在歧义性，容易引起误解。
而MBD技术可以直接在三维模型上标注具体的尺寸信息，并实现自动检测和校验，确保了零部件尺寸的精准控制，降低了因尺寸偏差引起的质量问题。
3. 智能化的检验过程MBD技术可以实现与检测设备和工具的连接，实现智能化的检验过程。
在进行飞机制造的检验时，可以借助智能检测设备和软件，直接将产品定义信息导入到检测设备中，实现自动化的检测和数据收集，提高了检验的智能化程度。
4. 支持远程协作利用MBD技术，可以将三维模型和产品定义信息通过网络进行共享，支持远程协作。
在飞机制造中，不同部门、不同厂家之间的协作是非常常见的，采用MBD技术可以实现远程的协作和交流，提高了工作效率和沟通效果。
MBD技术在国内外航空制造业的应用对比浅析
MBD技术在国内外航空制造业的应用对比浅析随着全球航空产业技术的不断提升，飞机制造技术正向全数字化的设计、制造、试验一体化的方向发展，我国航空制造企业正面临着前所未有的挑战。
数字化协同设计制造技术是我国航空产业试图变革的关键技术之一，文章比较了飞机研制过程中的MBD（Model Based Definition，基于模型定义）技术在国内外航空企业数字化协同制造中的发展及应用，指出了国内航空企业实施该技术过程中存在的问题。
标签：数字化技术；MBD；航空制造基于模型定义（MBD），也被称为数字化产品定义（DPD，Digital Product Definition），是用一个集成的三维实体模型来完整地表达产品定义信息的方法，其核心概念体现在三维的产品模型是传递所有产品细节信息的最适合的媒介。
飞机产品制造数字化过程的实质是对产品进行数字化建模定义、从上游到下游的数据传递、延拓和处理的过程。
飞机产品的最终形成可以看作是设计数据到制造工艺的物质体现。
三维模型包含了二维图纸所不具备的详细形状信息，而仅靠三维模型，往往难以进行产品生产和检验，也就是说，三维模型中没有以让技术人员立刻明白的方式，将生产技术、模具设计与生产、部件加工、部件与产品检验等添加进来。
MBD正是实现产品数字化定义的技术手段，使三维模型作为生产制造过程中的唯一数据源，即用三维数字化定义工具定义出能够为下游各应用环节所使用的准确、完整、规范和有效的产品信息，改变了以工程图纸为主三维实体模型为辅的传统方法，是转变产品研制体系的技术基础，更是实现产品数字化的必要手段。
2 国外发达航空企业MBD技术的应用现状在国外，发达航空企业飞机制造技术的发展已发生本质的变化，波音、空客和洛·马公司都已经实现了数字化装配，在飞机制造数字化技术应用领域取得了巨大成功。
波音公司于2003年制定MBD应用标准规范与此同时开发相应的应用软件（把CAD软件CATIA嵌入产品数据管理软件LCA中），并与Delmia集成，立即应用于波音787新型客机的研制过程中，全面采用了MBD技术，以三维实体模型作为唯一的制造依据标准，建立了从产品数字化定义到数字化制造检测装配的一体化集成模式，缩短了研制周期并取得重大成功。
MBD技术在飞机制造中的应用
MBD技术在飞机制造中的应用随着科技的不断发展，MBD（Model-Based Definition）技术以其独特的优势在飞机制造中发挥着越来越重要的作用。
本文将详细介绍MBD技术的概念、发展历程以及在飞机制造中的应用现状和未来发展趋势。
MBD技术是一种基于模型的定义方法，它利用三维模型来定义产品及其制造过程，包括产品设计、制造、检验等多个环节。
MBD技术的出现，使得产品设计不再受限于传统的二维图纸，而是通过三维模型进行定义，提高了设计效率和准确性。
MBD技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代，随着计算机辅助设计（CAD）技术的不断发展，MBD 技术逐渐成熟并被广泛应用。
在飞机制造中，MBD技术得到了广泛应用。
以下是MBD技术在飞机制造中的主要应用：飞机设计：利用MBD技术，设计师可以在三维模型中直接进行设计，避免了传统二维图纸设计过程中可能出现的数据不一致、误解等问题，提高了设计效率和准确性。
飞机制造：MBD技术使得制造过程更加精细化、自动化和智能化。
通过MBD模型，可以更加准确地指导生产过程，提高生产效率和质量。
飞机管理：MBD模型可以用于对飞机制造过程中的各种数据进行分析和管理，提高了数据管理的效率和准确性，有利于改进生产过程和提高产品质量。
MBD技术在飞机制造中具有明显的优势，但也存在一些不足。
主要优势包括：提高设计效率和准确性、减少生产过程中的错误、提高生产效率和质量等。
不足之处包括：MBD技术需要较高的技术水平、初始投入成本较高、数据管理难度加大等。
随着技术的不断发展，MBD技术在未来将有更广阔的发展前景。
以下是MBD技术在飞机制造中的未来发展趋势：MBD技术与数字化工厂的结合：未来，MBD技术将更加深入地与数字化工厂相结合，实现从设计到制造、维修等全生命周期的数字化管理，进一步提高生产效率和质量。
MBD技术与仿真技术的结合：利用MBD技术与仿真技术的结合，可以在制造之前对飞机的性能进行全面仿真和优化，提高飞机的性能和可靠性。
关于MBD技术在我国航空制造企业应用的几点思考HAO
关于MBD 技术在我国航空制造企业应用的几点思考newmaker航空复杂产品在产品设计上具有产品结构复杂、设计更改频繁、零部件数量庞大、材料种类繁多等特点；在产品制造上具有工艺专业种类多、加工/装配工艺复杂、制造流程长、零部件配套关系复杂等特点；在管理上具有工程更改频繁、供应链复杂、协作协同复杂、产品质量要求高、按架次管理等特点，并且航空复杂产品在其产品生命周期涉及到多产品、多企业、多部门、多业务之间的复杂协作。
随着市场竞争的加剧和全球化，航空复杂产品制造企业在不断缩短制造周期和提高资源利用率的同时，更加趋向于设计、工艺与制造过程以及整个供应链的紧密协同。
MBD （Model Based Definition ）技术，即基于模型定义，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，在三维实体模型中包含产品尺寸、公差等的制造信息定义和表达。
MBD 使三维实体模型作为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以二维工程图纸为主，而以三维实体模型为辅的制造方法[1]。
目前MBD 技术在空客公司和波音公司已经得到实际全面应用和推广。
实际上，美国机械工程师协会早在1997年就在波音公司的协助下开始有关MBD 标准的研究和制定工作，并于2003年使之成为美国国家标准（ASME Y14.41-2003)，随后CAD 软件公司把此标准设计到工程软件中。
波音公司在2004年开始在787客机的设计和制造中全面应用MBD 技术。
当前，我国航空制造业的数字化技术应用发展迅速，MBD 技术的引入和工程实践也已开展多年，并且三维数字化设计和MBD 技术在产品设计中已得到了成功深入的应用，这对下游的航空制造企业提出了新的迫切要求。
建立适应我国航空制造企业的MBD 技术应用推广路线和技术体系，使得MBD 数字化模型贯穿于整个产品生命周期的数字化制造过程中，建立基于MBD 模型的数字化设计制造一体化集成应用体系，达到无图纸、无纸质工作指令的三维数字化集成制造，是缩短产品研制周期，提高产品质量，保证产品研制节点的迫切需求。
MBD技术在飞机制造中的应用
基于MBD的三维数模在飞机制造过程中的应用当前，我国航空制造业的数字化技术发展迅猛，三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用。
同时，随着计算机和数控加工技术的发展，传统以模拟量传递的实物标工协调法被数字量传递为基础的数字化协调法代替，缩短了型号研制周期，提高了产品质量。
但是，在当前我国的三维数字化模型并没有贯穿于整个飞机数字化制造过程中，二维数字化模型依然是飞机制造过程的主要依据。
因此，在制造过程中需要把三维数字化模型转化为二维数字化模型，并把二维数字化模型输出形成纸质工程图纸作为指导生产的依据。
因此，学习国外先进的MBD技术成功经验，研究建立适合我国的飞机三维数字化设计制造一体化技术应用体系很有必要。
1、MBD的内涵美国机械工程师协会于1997年在波音公司的协助下开始了有关MBD标准的研究和制定工作，并于2003年使之成为美国国家标准。
MBD的主导思想不只是简单地将二维图纸的信息反映到三维数据中，而是充分利用三维模型所具备的表现力，去探索便于用户理解且更具效率的设计信息表达方式。
它用集成的三维数模完整地表达了产品定义信息的方法，详细规定了三维数模中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。
MBD改变了传统用三维数模描述几何形状信息的方法，而用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的分步产品数字化定义方法。
同时，MBD使三维数模作为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以工程图纸为主、以三维实体模型数模为辅的制造方法。
2、MBD的意义3、基于MBD的三维数字化制造技术应用体系MBD使用一个集成化的三维数字化实体模型表达了完整的产品定义信息，成为制造过程中的唯一依据。
MBD三维数字化产品定义技术不仅使产品的设计方式发生了根本变化，不再需要生成和维护二维工程图纸，而且它对企业管理及设计下游的活动，包括工艺规划、车间生产等产生重大影响，引起了数字化制造技术的重大变革，真正开启了三维数字化制造时代。
浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用
要： 本文在 阐释 总结 ＭＢ Ｄ技术 内涵及 其应 用现状 的基础上 ， 从航 空产品设 计特性提取 、 大部件对接 总体装 配和 飞机 制菇
伴随计 算 机辅 助设 计 技 术的 日臻完 了 产 品加 工 、 测量 、 装配 和 检验整 个 过程 实际应用过 程中 ， 为了能够 使机 身大部 善， 三维数 字化技术在 飞机装 配制造 领域 所需要 的三维标 注信 息 。 Ｍ Ｂ Ｄ 数模终端用 按 照设计要 求组合 ， 特别在 装配 过程 中弓 的应用越来越普遍 。 特别是 Ｍ Ｂ Ｄ技术的应 户 可 以依据 自己 的需求 从数 模 中提 取 所 入数字化装 配定位工 装 ， 通过利 用工 装 Ｅ 用 ，从实 质上推动 了数控加 工威 形技术 、 需 要 的数据 ， 以 及开 展数模 测 量 、 标 注 和 带的机器 人操作系统 、 激 光 自动 跟踪 测 数字 化测量技 术 、 数 字化阵 列式装 配技术 捕 获等操作 ； 并 可以使用 添加到 自定义 特 系统 ， 基于 飞机 坐标系 下的备壁 板定 位
技 术 成 果 展 矛 Βιβλιοθήκη 汪 技 术 协 作 信 息
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浅析 ＭＢ Ｄ技术在飞机制造检验中的应用
王成龙 ／ 眙尔 滨飞机工业 集团 有限责 任公司
摘 检验点设置 三个方面 ， 就我 国飞机制造检验 中 ＭＢＤ关键技 术的应用进行 了深入探讨 。
等先 进飞机制造 模式 的应用 ， 从 根本 上改 征树 功能 ， 实现航 空产品信 息 的分 类提 取 坐标 ，实现 飞机壁板 精确 数字化 定位 ， 变 了我 国航 空产 品 装配 制造 基本 靠 手工 和 显示。 基于 ＭＢ Ｄ技术 的航 空产品数模三 而保证 飞机对接 接合面 、 扭 曲度 、 波纹度 生产 的现状 ，极 大的减不 了协调 环节 ， 提 维 标注信 息 ， 主要 包括几 何信息 和非几 何 外形轮廓 度及飞 机姿态 ， 满足 飞机气 动 高 了飞机装 配制造生产 效率 。 目前 ， 国外 信 息两种 。几何信 息 ， 是 指除 了三维 实体 形的设计要求。阵列式数字化的装配定任 大型飞机 制造 已经普遍采用 Ｍ Ｂ Ｄ 技术， 取 上 的标注 ， 特征 树上还会 自动生 成相应 的 技术 ， 大大 减少了飞机 部件装 配过程 中 得 了令 人瞩 目的效益 。我 国飞机制造 领域 节点 ； 提供更多 的产 品信息 。 非 几何 信息 ， 误差 ， 降 低了 检验 操作 难度 ， 最 重要 的 基 于 ＭＢ Ｄ技术 的行业标 准体 系还处 于建 主要标注在特征树上 。 Ｍ Ｂ Ｄ技术建模过程 大提高了检验工作效率。 立探索阶段 ； 探讨 Ｍ Ｂ Ｄ技术在飞机装 配制 在特征树 上 自动生成的外 部参考 、 复合参 （ 三） 制 造检 验 点 的 设 置 造 检验 、 检查 中的应 用 ， 对 完善 飞机 数字 数 、 过程元素 、 钣金 参数等节 点 ， 则 不属于 飞机制造检 验点设 置 ， 是飞机 装配 化装配制造 技术体 系 、 提 高我 国飞机装 配 三维标注 信息 ，不 包括在 非几 何信息 内 。 造检验规程 的难 点问题 。 飞机制造 是一 制造 质量具重要的意义 。 关于 飞机 装配产 品设计 特性信 息的提取 ， 由数万 件零 件装 配 组合 而成 的 复 杂系 纾 ＭＢ Ｄ技术 内涵及其应用现 状 主要 应 包括 系统 组件 和机 体 结构 装 配两 工程，装配过程中需要协调众多因素 、 力 Ｍ Ｂ Ｄ技 术又 称基 于模 型 的产 品数 字 大部分 。 装 配件 主要 由诸多零件和相 关的 多 环节 。因而 ， 飞机装配体检验 、 检 查需要 化定义 ；针对 于飞机 航空产 品 的 ＭＢ Ｄ技 紧 固连接件组 合而成 。装配件 三维标 注 ， 划 分成不 同的阶段进 行 ， 每个 阶段过程 橙 术， 是 指 以三维 产 品模 型为 基础 ， 集成 尺 是在一 个新建 立的 “ 部件 ” 模型 中的标 注 ， 查的重 点不 同 ， 直至整个装 配体 检验 的完 寸标 注 、 加 工制 造 要求 、 公 差要 求 和 检验 与其 它模型一 起标注 在装配结 构树 上 ； 如 成 。就具体 飞机装 配制造检 验 而言 ， 可 要求等特 征信 息 ， 实现 对飞机航 空产 品特 果装 配件 的装 配关 系过于复杂 ， 则允许使 采用的检验 方式有 ： 目视 检查 、 样 板检 查 征 的描 述 、 共享， 旨在满 足数 字化 制造 信 用多 个文件 来划分 装配区域 ， 并分 别进行 工量 具 检查和 工 装卡 具检 查 以及 使 用浏 息传 递 需求 ； 其从根 本 上取 消 了“ 二 维 图 标注 。基 于 ＭＢ Ｄ技术 的数模特 征树 中 ， 除 光检查 、 照相测 量检查 等 ； 不 同技 术要 求 纸 工程 定义 ”在 飞机 装 配制造 领 域 的应 了取 消原有 材料描 述 、增加 了连接 定义 、 产 品检 验状态 需 要使 用的 检验 检 查 方 用。 ＭＢ Ｄ技 术彻 底的将 三维制造信息与 三 密 封定义 及垫片定 义等节 点外 ， 其它基 本 备不相 同 ，耍 求的检验 点也各不 相 同 ， 区 维 设计 信息 放在 一个 产 品三 维数 字 化模 与机 加件 相同 。由于飞机装 配件 涉及零件 此需要保证检验 点设 置的科学 ＿ 生。 检验 型中 ， 摒 弃了 传统 的 二维 图样 ， 直接 使 用 数 量较 大 、 外 形 通常 过于 庞 大 、 空 间结 构 设 置的 科学性 是 建 立在 工程技 术 人员 熟 三维模 型作 为飞机航 空产品 的制造依 据 ， 等过于复 杂 ； 所以， 导 致 ＭＢ Ｄ数模 中提 供 悉与消化 Ｍ Ｂ Ｄ数模 、 理解 不同部件 间位 置 完美的 实现 了 Ｃ Ａ Ｄ与 Ｃ Ａ Ｍ融合 。 的尺寸标 注 、 其他信 息等不一 定完全 符合 关 系及运动 关系和功能 的基础 上 ， 严格 依 目前 ， 我国航空领域 关于 ＭＢ Ｄ数模技 用户需 求 ， 这就 需要用 户要按 照 自己的实 据 设计 要 求 、 产 品验 收技 术条件 、 工 艺 技 术 的应用体系 ， 都是基 于 Ｃ ＡＰ Ｐ、 Ｐ Ｄ Ｍ系统 际需 求主动从数 模中筛选 、 提 取有用 产品 术 文件 等设 定 ，基是 一个 动 态 调 整的 过 的， 与先进完善 的 Ｍ Ｂ Ｄ飞机数字化装配 制 信息 。 程， 其可 能随 时根 据设 计 、 工艺 更 改情 造 技术体 系桕 比 ， 在动态 、 协调 、 协 同等 方 （ 二） 大部 件 对 接 总 体 装 配 和 相 关技 术文 件的 更 改情 况做 出变 化 调 面都存 在着较大差距 。 为了满足 ＭＢ Ｄ技术 现代 飞机普 遍具有结构 尺 寸大 、 外形 整 。 飞 机航空领 域的环境 要求 ， 从根 上解决 跨 曲面复 杂的特 点 ， 飞 机装配制 造过程 涉及 参考文献 地域 、 多 企业 协 同合 作 的全数 字 化“ 虚 拟 了成零 部件 、 夹具 、 工装 、 工 具及操作 与传 ［ １ ］ 何永 亮． ＭＢ Ｄ技 术 在 国 内外航 空制造 企业” 研 发模 式 ， 有必 要开 发 Ｄ Ｃ Ｅ飞机 协 统飞机 相 比成 倍增加 ， 精确 、 合 理的规 划 、 业的应 用对比 浅析 【 Ｊ 】 ． 科技 创新 与应 用 ， 同研制平 台 ， 从 管理协 同 、 沟 通协 同 、 制 造 分析 、 ０ １ ３ （ １ ２ ） ： ７ ３ ７ ３ ． 仿真 及合理安 排装 配各细节 变得越 ２ 协同、 工装管 理 、 ｃ Ａ Ｐ Ｐ、 生 产管控和 档 来越复 杂 ， 以及涉 及装配 工艺设计 中的不 【 ２ 】 杜福 洲 ，梁海澄 ． 基 于 ＭＢＤ的航 空产 案系 统等 多个 模 块角 度实 现飞 机分 系 统 协调 、 碰撞 、 干涉 、 超 差等问题 。新的 Ｍ Ｂ Ｄ 品首件检 验关键技 术研 究［ Ｊ ］ ． 航 空 制造技 的 ＭＢ Ｏ Ｍ、 Ｐ Ｂ Ｏ Ｍ、 Ａ Ｏ／ Ｙ Ｏ等 飞机制造 数据 技术环 境下 ， 阵列式 装配技 术得到 了飞机 术 ， ２ ０ １ ０ （ ２ ３ ） ： ５ ６ ． ５ ９ ． 库 协同 。 可以于 ＭＢ Ｄ技术在我 国飞机数字 制造企 业的高度重视 ；阵列式装配 （ Ｄ Ａ） ， 【 ３ ］ 谢 曦鹏 ， 李洋， 李 向明 ． 基 于 ＭＢ Ｄ技 化装配制 造 中的 应用框架 已经基 本具备 ， 是指 用 来描 述 实际 设计 零部 件 在预 先 定 术检 验规 程在 飞 机数 字化 装 配 中 的应 用 但其应用还缺乏 “ 流畅” 。 义界面上实现精确装配， 而不需要利用实 ［ Ｊ 】 ． 西安航 空学院 学报 ， ２ ０ １ ３ （ ５ ） ： １ ７ — ２ １ ． 二、 Ｍ Ｂ Ｄ关键技 术在飞 机制 造检验 物标 准样件 或者其他 复杂的测 量 、 调 整技 【 ４ 】 张尚安 ， 李儒 宽． 基 于 ＭＢ Ｄ技 术的 零 中的应用 术 。阵列 式装配环境融合了先进 的数 字化 件 制 造 与 质 量控 制 【 Ｊ ］ ．中国科 技 信 息 ， （ 一） 产 品设 计 特 性 提 取 ０ １ ３ （ １ １ ） ： １ ３ ８ ． １ ３ ８ ． 精确 定位系统 和检验测 量系 统 ， 可以 动态 ２ 基于 ＭＢ Ｄ技术的航空产 品数模 ， 集成 调整装配过程 中飞机的姿态 。 阵列式 装配
MBD 技术在飞机结构设计中的应用探究
（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）MBD 技术在飞机结构设计中的应用探究◎陈晨MBD 技术是一种新型的产品定义方法，充分应用了计算机技术，可以通过三维模型将产品的设计情况全面、清晰的体现出来。
这项技术方法在应用期间能够为飞机结构设计提供唯一、可靠的参数依据，将制造信息和设计信息通过三维数字化模型展现出来，简化了设计流程，也不会对其他信息系统过分依赖，可以避免结构设计期间出现分歧现象，能够充分展现三维实体模型在飞机生产制造中应用优势。
一、MBD 结构数据集的基本内容以往在进行飞机结构设计过程中主要采用二维设计图纸，通过不同视图将产品的结构特征体现出来，而MBD 技术的应用充分利用了三维数字化设计方式，还可以对各项信息参数的科学管理。
采用MBD 技术定义的三维实体模型又叫MBD 数据集，分为零件模型与装配模型两种。
二、零件模型的MBD 数据集MBD 数据集整合了零件的各方面数据信息，是三维实体模型构建中不可缺少的内容，其主要根据模型中的指定数据将零件的其他数据信息联系在一起，可以将产品具体的尺寸、公差等数据清楚的表达出来。
1.零件设计模型的基本要求。
零件设计模型需要了解零件的各项参数，在实际进行模型设计的过程中要在规定的图层内进行构建操作，按照1：1比例进行建模，要详细了解模型尺寸并将其充分展现出来。
外部参考：参考数据元素必须要保证与零件模型产品有着密切联系，其关系到零件模型框架构建和实体模型定义，能够将不同模型之间的关联性充分体现出来。
零件几何体：零件几何体主要指的零件实体模型，能够展现零件产品的各方面特征，会根据零件结构设计的实际需要在专门的软件中生成。
2.M BD 设计模型基本要求。
MBD 技术在零件模型设计中只需要将具有特殊要求的参数进行明确标准，不需要名义尺寸中体现出来。
在进行尺寸、公差等方面信息标注时也需要借助CATI-A 系统中的相应模块进行操作。
捕获（Captures ）：CATIA 系统中可以应用捕获的方式对特殊的信息内容进行标注和管理，一个捕获面中需要有三个捕获点，主要有零件几何体的三维捕获和零件模型的标注基准捕获等，需要将零件模型标注的全部内容体现出来。
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浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用
【摘要】本文在阐释总结MBD技术内涵及其应用现状的基础上，从航空产品设计特性提取、大部件对接总体装配和飞机制造检验点设置三个方面，就我国飞机制造检验中MBD关键技术的应用进行了深入探讨。
【关键词】MBD技术；制造检验；飞机
伴随计算机辅助设计技术的日臻完善，三维数字化技术在飞机装配制造领域的应用越来越普遍。
特别是MBD技术的应用，从实质上推动了数控加工成形技术、数字化测量技术、数字化阵列式装配技术等先进飞机制造模式的应用，从根本上改变了我国航空产品装配制造基本靠手工生产的现状，极大的减不了协调环节，提高了飞机装配制造生产效率。
目前，国外大型飞机制造已经普遍采用MBD 技术，取得了令人瞩目的效益。
我国飞机制造领域基于MBD技术的行业标准体系还处于建立探索阶段；探讨MBD技术在飞机装配制造检验、检查中的应用，对完善飞机数字化装配制造技术体系、提高我国飞机装配制造质量具重要的意义。
一、MBD技术内涵及其应用现状
MBD技术又称基于模型的产品数字化定义；针对于飞机航空产品的MBD 技术，是指以三维产品模型为基础，集成尺寸标注、加工制造要求、公差要求和检验要求等特征信息，实现对飞机航空产品特征的描述、共享，旨在满足数字化制造信息传递需求；其从根本上取消了“二维图纸工程定义”在飞机装配制造领域的应用。
MBD技术彻底的将三维制造信息与三维设计信息放在一个产品三维数字化模型中，摒弃了传统的二维图样，直接使用三维模型作为飞机航空产品的制造依据，完美的实现了CAD与CAM融合。
目前，我国航空领域关于MBD数模技术的应用体系，都是基于CAPP、PDM 系统的，与先进完善的MBD飞机数字化装配制造技术体系相比，在动态、协调、协同等方面都存在着较大差距。
为了满足MBD技术飞机航空领域的环境要求，从根上解决跨地域、多企业协同合作的全数字化“虚拟企业”研发模式，有必要开发DCE飞机协同研制平台，从管理协同、沟通协同、制造协同、工装管理、CAPP、生产管控和档案系统等多个模块角度实现飞机分系统的MBOM、PBOM、AO/FO 等飞机制造数据库协同。
可以于MBD技术在我国飞机数字化装配制造中的应用框架已经基本具备，但其应用还缺乏“流畅”。
二、MBD关键技术在飞机制造检验中的应用
（一）产品设计特性提取
基于MBD技术的航空产品数模，集成了产品加工、测量、装配和检验整个过程所需要的三维标注信息。
MBD数模终端用户可以依据自己的需求从数模中
提取所需要的数据，以及开展数模测量、标注和捕获等操作；并可以使用添加到自定义特征树功能，实现航空产品信息的分类提取和显示。
基于MBD技术的航空产品数模三维标注信息，主要包括几何信息和非几何信息两种。
几何信息，是指除了三维实体上的标注，特征树上还会自动生成相应的节点；提供更多的产品信息。
非几何信息，主要标注在特征树上。
MBD技术建模过程在特征树上自动生成的外部参考、复合参数、过程元素、钣金参数等节点，则不属于三维标注信息，不包括在非几何信息内。
关于飞机装配产品设计特性信息的提取，主要应包括系统组件和机体结构装配两大部分。
装配件主要由诸多零件和相关的紧固连接件组合而成。
装配件三维标注，是在一个新建立的“部件”模型中的标注，与其它模型一起标注在装配结构树上；如果装配件的装配关系过于复杂，则允许使用多个文件来划分装配区域，并分别进行标注。
基于MBD技术的数模特征树中，除了取消原有材料描述、增加了连接定义、密封定义及垫片定义等节点外，其它基本与机加件相同。
由于飞机装配件涉及零件数量较大、外形通常过于庞大、空间结构等过于复杂；所以，导致MBD数模中提供的尺寸标注、其他信息等不一定完全符合用户需求，这就需要用户要按照自己的实际需求主动从数模中筛选、提取有用产品信息。
（二）大部件对接总体装配
现代飞机普遍具有结构尺寸大、外形曲面复杂的特点，飞机装配制造过程涉及了成零部件、夹具、工装、工具及操作与传统飞机相比成倍增加，精确、合理的规划、分析、仿真及合理安排装配各细节变得越来越复杂，以及涉及装配工艺设计中的不协调、碰撞、干涉、超差等问题。
新的MBD技术环境下，阵列式装配技术得到了飞机制造企业的高度重视；阵列式装配（DA），是指用来描述实际设计零部件在预先定义界面上实现精确装配，而不需要利用实物标准样件或者其他复杂的测量、调整技术。
阵列式装配环境融合了先进的数字化精确定位系统和检验测量系统，可以动态调整装配过程中飞机的姿态。
阵列式装配实际应用过程中，为了能够使机身大部件按照设计要求组合，特别在装配过程中引入数字化装配定位工装，通过利用工装自带的机器人操作系统、激光自动跟踪测量系统，基于飞机坐标系下的各壁板定位点坐标，实现飞机壁板精确数字化定位，从而保证飞机对接接合面、扭曲度、波纹度、外形轮廓度及飞机姿态，满足飞机气动外形的设计要求。
阵列式数字化的装配定位技术，大大减少了飞机部件装配过程中的误差，降低了检验操作难度，最重要的大大提高了检验工作效率。
（三）制造检验点的设置
飞机制造检验点设置，是飞机装配制造检验规程的难点问题。
飞机制造是一个由数万件零件装配组合而成的复杂系统工程，装配过程中需要协调众多因素、众多环节。
因而，飞机装配体检验、检查需要划分成不同的阶段进行，每个阶段过程检查的重点不同，直至整个装配体检验的完成。
就具体飞机装配制造检验而言，可以采用的检验方式有：目视检查、样板检查、工量具检查和工装卡具检查以及使用激光检查、照相测量检查等；不同技术要求、产品检验状态需要使用的检验检查方式各不相同，要求的检验点也各不相同，因此需要保证检验点设置的科学性。
检验点设置的科学性是建立在工程技术人员熟悉与消化MBD数模、理
解不同部件间位置关系及运动关系和功能的基础上，严格依据设计要求、产品验收技术条件、工艺技术文件等设定，基是一个动态调整的过程，其可能随时根据设计、工艺更改情况和相关技术文件的更改情况做出变化调整。
参考文献
[1]焦晓艳，罗锡，姜红明.基于MBD三维模型的工艺制造试验[J].电子科技，2013（04）
[2]魏志刚，薛亮.飞机先进装配技术及其发展[J].海军航空工程学院学报，2009（01）。