基于MBD的工艺设计平台
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3D产品质量控制 3D工厂布局、生产线设计 3D生产计划( 产品、进度、资源) 3D工艺资源(设备、工装、刀量具) 3D总工艺计划，工艺审查、
加工自动化
产品设 计 Product Design
20~30%
工艺 规 划 Process Design
40~60%
生产工程
产品加工 Manufacturing
Model Based Process Planning 装配工艺规划
基于MBD的下游应用
Model Based Tolerance Analyze 公差分析
3DCS- Analyst CAA V5 based
3DCS- Designer CAA V5 based
✓ Statistical tolerances analysis (Monte
Concept
联合定义 Joint definition
新产品开发
详细定义
Detail Definition
生产 Production
维护※改进
Maintenance & Retrofit
退役
Decommission ing
生产 & 物流,售后服务
产品生命周期
17 Confidential Information
基于MBD的数字化工艺设计平台 Model Based Process Planning Platform
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD ４ 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
2
工艺规划面临的挑战
自 动 化、数字化 程 度
R&D
3D作业指令,3D维护、培训技术方案
9 Confidential Information
10 Confidential Information
ALSTOM
在产品生命周期内，管理和共享信息 协同工程
确保不同部门之间的协同
在产品工程和制造部门提供了平滑的数据传递
确保站点之间的数据传递
DASSAULT
SYSTEMES -
11
Date Page
DS PLM 航空数字化制造解决方案
产品开发
初步规划 Pre-Planning
厂房物流， 生产仿真
面向装配和制造的工 艺规划
装配&工艺布局分析
人机建模，分析& 仿真
现场执行和反馈
3D工作指令
质量保证 成本 & 效率分析
机器人仿真& 离线编程
18
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD 4 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
Imported Geometry (from Detail Parts and Master Geometry) Created Geometry
Ex: Fastener Installation Direction Vectors (FIDV)
Parameters Geometric Dimensions and Tolerances Text Leader and Flag notes Knowledge rules
• 建立基于MBD的产品，工艺和资源的表达，以三维结构化的数据 传递为依据，
• 统一产品研制中的单一数据源和数据表达,支持基于MBD的下游应 用,提高数据传递的效率和质量。
• 建立基于MBD的产品设计，工艺设计和工装设计的联合定义支撑 平台，加強设计与工艺之间，主制造商和合作伙伴之间，进行并行 工程的能力
Optimization Quest
Balancing Scenario on specific Assembly
MBOM
MPS
Optimization DELMIA V5(DPM )
SAP
3D Assy+Human+DPM Shop
20
Model Based Definition
基于模型的定义（MBD），是一种在３D环境里管理所有ER的工程方法 ，因此ER必须在３D里进行传递。
19
基于MBD 定义的工艺设计平台
VPM
(product / Jigs)
DELMIA
EBOM /3D Model
ERM Model
PPR Metadata
MBD Docs. DPM WKI
WKC+3DviaComposer
CATIA V5
Process Design DPE
PPR Structure
行性
设计
程
少
& 周期
选择设施&供应商 面向维护的设计
执行制造& 物流 定义用于采购的
方案比较
MBOM
估计成本
优化布局& 生产
定义和验证制造 工艺规程
建立工艺指令
优化布局, 工装, 工 人利用率
验证并贯彻工程更 改
建立技术出版物
优化布局, 工装, 工人利用率
物流可行性规划 及验证
需求&概念 Requirements &
CATIA
DESIGN
ENOVIA
Data Ms Planning
Work Instruction Authoring & Shop Floor Delivery
Model Based Definition (MBD)
Exemplary Fastener representation in CATIA V5 with Engineering Requirements
特点：以３D传递为依据，消除与2D 图纸不一致的地方。 Engineering Requirement (ER) 是描述在2D图纸上的装配和安装需求.
零件
尺寸Dimensions / 几何公差Geometrical tolerances
装配或安装
联接件/紧固件Fasteners /密封Sealants/涂胶Adhesives/表面精度Surface Finishes
knowledge in GD&T and modeling principles
✓ For use in analyzing simple to
moderate problems
✓ Provide on-screen viewing of
expected assembly variation
✓ Evaluate geometric factors in the
robustness of designs and critical dimensions through an entire range of motion
✓ Communicate results quickly and
simultaneously
基于MBD的下游应用
Model Based Assembly Robot Simulation &Programming
目标
在V5 环境中建立和仿真机器人程序 产生自动钻铆机的离线程序
输出 / 收益
由 3D定义驱动的机器人作业单元的完整解决 方案,在离线程序产生之间进行仿真验证 基于仿真验证，减少了NC机床和机器人刀具 路径干涉的风险 由于离线编程降低了机器人作业单元的停工时 间 在给定的装配工艺流程图中，管理和可视化仿 真数据
bodies
✓ Visual animation of the assembly
sequence.
✓ Statistical tolerances analysis (Monte
Carlo technology)
✓ Seamlessly integrated to CATIA V5
✓ Targeted for users with basic
22
基于MBD的下游应用
Model Based Process Planning 装配工艺规划
CATIA
DESIGN
ENOVIA
Data Mgmt.
DELMIA
Process Planning
Work Instruction Authoring & Shop Floor Delivery
基于MBD的下游应用
Carlo technology)
✓ Seamlessly integrated to CATIA V5
✓ Targeted for Variation Analysis
specialists
✓ Quick and easy tolerance analysis
model creation
✓ Direct link to the CATIA D&T ✓ Visual tolerance deviation of CATIA
15 Confidential Information
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD ４ 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
16
数字化制造涵盖的范围和应用
用数字化制造解决的问题包括:
验证制造成本可 面向制造&装配的 机器人 & NC 编 调研生产率增加/减 减少维护& 维修
产品浏览
3D装配过程定义
3D 装配过程仿真 3D 装配过程注释
电子化工艺文件的生成
商业目标：增加效益
DELMIA/COMET 项目在24个月内就可以收回成本
第二个目标 快速的市场响应，在投标报价之前，可以准确的评测出生产风险. 使得产品和技术在客户国家本地化工作更加容易。
技术目标 : 设计和制造的协同工作 制造过程中的工具和工艺的标准化 工程和制造上的革新
ALSTOM
数字化模型装配
12
ALSTOM
DASSAULT
SYSTEMES -
13
Date Page
ADTranz
14
ROI study for Digital Manufacturing
Lead time to market by 30 % Number of design changes by 65 % Time spent in the manufacturing planning process by 40 % Reduction in Search Time Due to Shared Data by 80% Production throughput up by 15 % Overall production costs cut by 13 %
20~30%
3D MASTER 介绍
Context
Drawings and paper documents based definition Numerous physical models
Digital mock-up 3D Models
PAPER DOCUMENTS
PAPER DOCUMENTS
1980
Drawings and paper documents based definition
1990
3D MASTER 介绍
100% 3D Model Based Definition
3D Master
Now
基于MBD(Model Based Definition)的装配工艺设计
目标
• 缩短产品研制周期， • 提高产品，工艺和工装设计的首次成功的概率， • 减少更改，降低研制成本
PLM 配置 – Mfg Hub
DELMIA Process Engineer V5 Robotics, V5 Machining, CAA Partners
8 Confidential Information
Virtual Packaging
TYPICAL USERS Packaging Synhtesis
KEY BENEFITS Manage DMU alternate shapes results for design context and product behavior tests Early check of spatial integration in accordance with mounting, maintenance or in work assemblies motions Associative simulations in a configured product management across product life cycle, for digital validation Powerful simulation environment fully integrated to design workbenches Easy reporting for decision support
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD ４ 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
7
COMET 项目
COMET = COengineering Manufacturing Engineering Tool 协同制造工程工具 DELMIA 是 ALSTOM Transport’s PLM 项目的一块基石
加工自动化
产品设 计 Product Design
20~30%
工艺 规 划 Process Design
40~60%
生产工程
产品加工 Manufacturing
Model Based Process Planning 装配工艺规划
基于MBD的下游应用
Model Based Tolerance Analyze 公差分析
3DCS- Analyst CAA V5 based
3DCS- Designer CAA V5 based
✓ Statistical tolerances analysis (Monte
Concept
联合定义 Joint definition
新产品开发
详细定义
Detail Definition
生产 Production
维护※改进
Maintenance & Retrofit
退役
Decommission ing
生产 & 物流,售后服务
产品生命周期
17 Confidential Information
基于MBD的数字化工艺设计平台 Model Based Process Planning Platform
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD ４ 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
2
工艺规划面临的挑战
自 动 化、数字化 程 度
R&D
3D作业指令,3D维护、培训技术方案
9 Confidential Information
10 Confidential Information
ALSTOM
在产品生命周期内，管理和共享信息 协同工程
确保不同部门之间的协同
在产品工程和制造部门提供了平滑的数据传递
确保站点之间的数据传递
DASSAULT
SYSTEMES -
11
Date Page
DS PLM 航空数字化制造解决方案
产品开发
初步规划 Pre-Planning
厂房物流， 生产仿真
面向装配和制造的工 艺规划
装配&工艺布局分析
人机建模，分析& 仿真
现场执行和反馈
3D工作指令
质量保证 成本 & 效率分析
机器人仿真& 离线编程
18
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD 4 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
Imported Geometry (from Detail Parts and Master Geometry) Created Geometry
Ex: Fastener Installation Direction Vectors (FIDV)
Parameters Geometric Dimensions and Tolerances Text Leader and Flag notes Knowledge rules
• 建立基于MBD的产品，工艺和资源的表达，以三维结构化的数据 传递为依据，
• 统一产品研制中的单一数据源和数据表达,支持基于MBD的下游应 用,提高数据传递的效率和质量。
• 建立基于MBD的产品设计，工艺设计和工装设计的联合定义支撑 平台，加強设计与工艺之间，主制造商和合作伙伴之间，进行并行 工程的能力
Optimization Quest
Balancing Scenario on specific Assembly
MBOM
MPS
Optimization DELMIA V5(DPM )
SAP
3D Assy+Human+DPM Shop
20
Model Based Definition
基于模型的定义（MBD），是一种在３D环境里管理所有ER的工程方法 ，因此ER必须在３D里进行传递。
19
基于MBD 定义的工艺设计平台
VPM
(product / Jigs)
DELMIA
EBOM /3D Model
ERM Model
PPR Metadata
MBD Docs. DPM WKI
WKC+3DviaComposer
CATIA V5
Process Design DPE
PPR Structure
行性
设计
程
少
& 周期
选择设施&供应商 面向维护的设计
执行制造& 物流 定义用于采购的
方案比较
MBOM
估计成本
优化布局& 生产
定义和验证制造 工艺规程
建立工艺指令
优化布局, 工装, 工 人利用率
验证并贯彻工程更 改
建立技术出版物
优化布局, 工装, 工人利用率
物流可行性规划 及验证
需求&概念 Requirements &
CATIA
DESIGN
ENOVIA
Data Ms Planning
Work Instruction Authoring & Shop Floor Delivery
Model Based Definition (MBD)
Exemplary Fastener representation in CATIA V5 with Engineering Requirements
特点：以３D传递为依据，消除与2D 图纸不一致的地方。 Engineering Requirement (ER) 是描述在2D图纸上的装配和安装需求.
零件
尺寸Dimensions / 几何公差Geometrical tolerances
装配或安装
联接件/紧固件Fasteners /密封Sealants/涂胶Adhesives/表面精度Surface Finishes
knowledge in GD&T and modeling principles
✓ For use in analyzing simple to
moderate problems
✓ Provide on-screen viewing of
expected assembly variation
✓ Evaluate geometric factors in the
robustness of designs and critical dimensions through an entire range of motion
✓ Communicate results quickly and
simultaneously
基于MBD的下游应用
Model Based Assembly Robot Simulation &Programming
目标
在V5 环境中建立和仿真机器人程序 产生自动钻铆机的离线程序
输出 / 收益
由 3D定义驱动的机器人作业单元的完整解决 方案,在离线程序产生之间进行仿真验证 基于仿真验证，减少了NC机床和机器人刀具 路径干涉的风险 由于离线编程降低了机器人作业单元的停工时 间 在给定的装配工艺流程图中，管理和可视化仿 真数据
bodies
✓ Visual animation of the assembly
sequence.
✓ Statistical tolerances analysis (Monte
Carlo technology)
✓ Seamlessly integrated to CATIA V5
✓ Targeted for users with basic
22
基于MBD的下游应用
Model Based Process Planning 装配工艺规划
CATIA
DESIGN
ENOVIA
Data Mgmt.
DELMIA
Process Planning
Work Instruction Authoring & Shop Floor Delivery
基于MBD的下游应用
Carlo technology)
✓ Seamlessly integrated to CATIA V5
✓ Targeted for Variation Analysis
specialists
✓ Quick and easy tolerance analysis
model creation
✓ Direct link to the CATIA D&T ✓ Visual tolerance deviation of CATIA
15 Confidential Information
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD ４ 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
16
数字化制造涵盖的范围和应用
用数字化制造解决的问题包括:
验证制造成本可 面向制造&装配的 机器人 & NC 编 调研生产率增加/减 减少维护& 维修
产品浏览
3D装配过程定义
3D 装配过程仿真 3D 装配过程注释
电子化工艺文件的生成
商业目标：增加效益
DELMIA/COMET 项目在24个月内就可以收回成本
第二个目标 快速的市场响应，在投标报价之前，可以准确的评测出生产风险. 使得产品和技术在客户国家本地化工作更加容易。
技术目标 : 设计和制造的协同工作 制造过程中的工具和工艺的标准化 工程和制造上的革新
ALSTOM
数字化模型装配
12
ALSTOM
DASSAULT
SYSTEMES -
13
Date Page
ADTranz
14
ROI study for Digital Manufacturing
Lead time to market by 30 % Number of design changes by 65 % Time spent in the manufacturing planning process by 40 % Reduction in Search Time Due to Shared Data by 80% Production throughput up by 15 % Overall production costs cut by 13 %
20~30%
3D MASTER 介绍
Context
Drawings and paper documents based definition Numerous physical models
Digital mock-up 3D Models
PAPER DOCUMENTS
PAPER DOCUMENTS
1980
Drawings and paper documents based definition
1990
3D MASTER 介绍
100% 3D Model Based Definition
3D Master
Now
基于MBD(Model Based Definition)的装配工艺设计
目标
• 缩短产品研制周期， • 提高产品，工艺和工装设计的首次成功的概率， • 减少更改，降低研制成本
PLM 配置 – Mfg Hub
DELMIA Process Engineer V5 Robotics, V5 Machining, CAA Partners
8 Confidential Information
Virtual Packaging
TYPICAL USERS Packaging Synhtesis
KEY BENEFITS Manage DMU alternate shapes results for design context and product behavior tests Early check of spatial integration in accordance with mounting, maintenance or in work assemblies motions Associative simulations in a configured product management across product life cycle, for digital validation Powerful simulation environment fully integrated to design workbenches Easy reporting for decision support
汇报内容
1 业务目标 2 国外案例 3 数字化制造及MBD ４ 基于MBD的数字化工艺设计平台 5效 益
7
COMET 项目
COMET = COengineering Manufacturing Engineering Tool 协同制造工程工具 DELMIA 是 ALSTOM Transport’s PLM 项目的一块基石