基于模型的三维工艺系统的规划与应用

得到成 熟应用
一、技术现状
基于模型工艺技术成为从设计到制造的瓶颈 缺少基于模型的工艺设计系统 基于模型的工艺设计技术薄弱
产品设计部门
没能发挥三维模型的表达效率
工艺的三维桥 梁没有打通！
数字化加 工设备
产品设计 20~30%
产品生命周期
工艺规划
40~60%
产品生产 20~30%
必须 研发 三维 工艺 设计 平台
MBOM 规划构建
装配 工艺设计
装配 工艺仿真
装配检验 计划建立
二、研究目标
总体目标方面 面向模型驱动的产品研制全过程的产品数字化定义，
全过程的基于三维模型的数据组织、关联与传递，提 高设计与制造间业务协同的质量和效率。
以三维BOM为单一数据源，研究基于模型的BOM 重构、三维工艺规划以及现场可视化技术，实现 全业务流程的三维数字化工艺设计
可沈视化飞协M同BP制P造系平统台
EBOM
提取 E-BOM
重构
PBOM MBOM
提取 报警
信息
设计变更 判断
P/MBOM 信息
变更信息 工艺规程设计
工艺仿真 DELMIA
基于CATIA 的规程设计
工艺规程审批 工艺规程输出
工艺信息 数据库
生产执行系统 工艺设计数
据提取
工艺设计数 据展示
工艺规程 调用
一、技术现状
缺少基于模型的工艺设计系统
二维系统、二维表单：基于二维图形和文字表达,二维表单输出;BOM数据基于表格管理
✓ 二维转化过程中，存在信息遗漏、表述不清、歧义等弊端，制约了产品质
量提升
✓ 二维工艺信息不直观，不便于指导现场工人进行操作 ✓ 二维转化过程耗费大量的时间和精力
存在问题
+ 产品图样（模型）
提取、引用
设计MBD模型
工艺MBD模型
三、总体规划方案
系统流程架构图
厂所一体化
沈飞公司Windchill系统 核心数据源管理
MES
设计所VPM 设计数据
封装： 软件工具与管理环境无缝 集成，选择VPM环境与 CATIA工具 经济实用： 通过对VPM系统与 CATIA软件进行定制开发 ，实现了DELMIA软件中 数据结构划分与仿真功能
研发一种集三维工艺设计、数据管理的工艺设计系 统平台 三维工艺设计系统平台作为支撑工具，在某型飞机 上实现三维工艺设计工程化应用
规划沈飞MBPP系统（Model Based Process Planning）: 基于模型的三维工艺规划系统
三、总体规划方案
系统集成方面
逐步实现设计制造一体化
完全有别于达索V6模式 不影响现有基础架构
内涵：协同、同步、关联、统一
协同：数据协同、流程协同
充分挖掘利用现有资源 适合型号新研制模式
同步：业务同步、数据同步
关联：以三维模型关联全过程、以三维模型
表达传递信息
统一：数据统一、平台统一、标准统一
三、总体规划方案
业务需求方面
基于模型：工艺设计结果是一个全信息相关(CATIA)模型，继承设计信息，同时 表达工艺制造信息，三维模型为制造过程中的唯一依据 引用、提取：工艺设计中用到的设计尺寸、公差、标注、附注信息等，应引用或 提取,不重复手工输入，保证上、下游数据的关联性和一致性，保证更改准确性； 显性化：尽可能使设计模型中隐性的信息（如尺寸）显性化，而不是投影后重新 标注尺寸公差等，尽可能用系统功能自动转化，减少人工手工书写与标注。
工艺分工
EBOM 划分
1.工艺组合 件 2.工艺路线
PBOM
工艺处、 生产厂
划分
MBOM
1.划分到站位 2.划分到顶层
AO 3.AO内调整
四、系统主要功能
基于三维模型的EBOM/PBOM/MBOM全过程关联规划与构建
• 快速进行EBOM到PBOM规划构建，PBOM到MBOM构建及站位规划 • 基于批架次的工艺有效性管理，可快速生成工艺计划表等相关报表 • 关联更改及提醒机制，对更改部分高亮显示
基于模型工艺系 统架构
钣金 工艺彷真
机加 快速编程
ห้องสมุดไป่ตู้
机加 切削彷真
检验 零件检验
钣金 工艺设计
机加 工艺设计
零件检验
基于知识和模型的零件加工专业快速工艺设计
零件制造
制造生产
企业资源计划 （ERP）
装配生产
产品 数字化设计
一体化 同源数据库
EBOM 获取
PBOM 规划构建
全过程的基于三维模型的数据组织、关联与传递
PBOM规划
MBOM规划及站位规划
四、系统主要功能
➢构建PBOM结构
主要包含两项内容：1.构建工艺组合件/工艺拆分件。2.添加工艺分工属性信息 基于模型实例的工艺组合件的划分，形成工艺分装、组合件的模型
数模信息化管理
四、系统主要功能
工艺规划过程概述
工艺规划过程分为三个步骤： 1.从设计数据源同步生成工厂EBOM； 2.在EBOM基础上添加工艺路线和工艺组合件创建PBOM； 3.在PBOM的基础上，根据装配站位、AO逐级划分形成MBOM。
同一VPM系统平台
设计数 据源
工艺计划室
同步
更改及时、 准确、受 控
基于模型的三维工艺系统的规划与应用
2019-10-10
汇报内容
技术现状 研究目标 总体规划方案 系统主要功能 系统应用情况 项目创新点 应用效益分析 项目建设经验体会
一、技术现状
基于模型的设计、制造技术达到成熟应用 设计端
MBD技术普及 三维数字化设计技术 数字化样机技术
得到深 入应用
制造端
数控加工、成型技术 数字化计量技术
三、总体规划方案
系统功能划分：
三大BOM的管理、工艺设计管理、现场可视化管理
三维BOM重构管理 设计BOM映射
构建PBOM
构建MBOM
三维工艺规程设计 工艺规程编制 三维模型 工艺信息 配套信息
MES系统
现场可视化 三维模型的 现场可视化
工艺设计数 据提取
工艺设计数 据展示
装配过程仿真
设计变更对应
以三维模型为核心的设计制造间数据同步、统一 面向同一数据源的设计、工艺、制造及检验的并行协同 基于全三维模型的数据组织、关联、传递与发布 基于全三维模型的工艺规划、设计 基于全三维模型的多专业仿真
二、研究目标
在装配工艺和零件工艺设计过程中，实现基于全三维模型的快速设计， 使其工艺设计周期缩短30%；实现基于模型驱动的可视化生产过程
= 二维规程
一、技术现状
基于模型的工艺设计技术薄弱
✓ 缺少工艺模型定义标准、规则 ✓ 缺少基于 模型的工艺规划方法 ✓ 缺乏基于知识的工艺设计方法 ✓ 设计制造“一体化”集成不够
二、研究目标
在现有资源条件基础上，深入开展面向模型驱动的三维工艺系统构 建技术研究，形成支撑设计制造一体化体系，创新应用模式。