天拓分享：MBD規范及標準建設

隨著(zhù)產(chǎn)品三維設計的普及和軟件功能的完善，各大制造業(yè)企業(yè)在設計、工藝、制造各環(huán)節也產(chǎn)生了基于MBD的迫切需求。為幫助大家更好的認識MBD，天拓四方連續多周為大家連分享關(guān)于MBD相關(guān)文章，前兩周我們聊了“基于MBD的產(chǎn)品模型定義”和“MBD為傳統企業(yè)帶來(lái)的新機遇”，本期我們將繼續深入了解MBD的規范及標準建設。

天拓四方作為國內領(lǐng)先的智能制造整體解決方案服務(wù)供應商及智能制造領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)，致力于成為一流的、能為工業(yè)企業(yè)和政府提供自動(dòng)化、數字化、智能化產(chǎn)品及整體解決方案和平臺。公司能為廣大工業(yè)企業(yè)、政府提供自動(dòng)化控制、電氣傳動(dòng)及智能制造主營(yíng)業(yè)務(wù)解決方案，并提供集系統集成、數字化工廠(chǎng)項目實(shí)施、智能制造創(chuàng )新中心及孵化器建設和智能制造集群整體解決方案。同時(shí)，公司銷(xiāo)售西門(mén)子工業(yè)軟、硬件產(chǎn)品，形成了集銷(xiāo)售、維修、服務(wù)及OEM客戶(hù)和生產(chǎn)流程型客戶(hù)解決方案為一體的綜合性業(yè)務(wù)和服務(wù)。

由于三維環(huán)境下是立體的，角度、位置的表示更為豐富，實(shí)體與實(shí)體的關(guān)聯(lián)表示更為直觀(guān)和復雜，MBD要求對修訂、注釋、部件表、測試要求、材料說(shuō)明、工藝等等非幾何信息進(jìn)行更詳盡的描述、更嚴格的控制和自動(dòng)處理，而已有標準無(wú)法滿(mǎn)足，需要研究制訂新的標準規范。

自20世紀90年代起，德、美、日、英、法等國已開(kāi)始相關(guān)標準的研究，并頒布了一批標準。其中美國的有ASME Y14.41-2003；德國的有DIN 32869-1998、DIN 32869-2-2002、DIN 32869-3-2002；日本的有JIS B3402-2000、JIS B3401-1993、JIS X0024-1998；英國的有BS DD 194-1990、KIT 26-2000；法國的有NF C03-257-1999。國際標準化組織第十技術(shù)委員會(huì )制定了ISO/DIS 16792數字化產(chǎn)品定義數據準則。我國參照ISO/DIS 16792標準，結合國內制造業(yè)的現狀制定了GB/T 24734-2009標準。該標準明確了產(chǎn)品定義數據集所應包含的內容、規范了對設計模型的要求、定義了尺寸公差表示規則，規定了基準應用方面的要求。企業(yè)在實(shí)際應用過(guò)程中，還需針對所屬行業(yè)特點(diǎn)，在GB/T 24734-2009基礎上制訂符合自身要求的MBD標準與應用規范。

MBD應用標準是實(shí)現產(chǎn)品數據集成、交換、共享的前提和基礎，是規范和指導MBD應用有序開(kāi)展的技術(shù)依據，是打通數字化設計、工藝、制造的技術(shù)保障，是項目成果固化和推廣的橋梁。建立符合要求的MBD的標準化體系，以提高設計、工藝、分析驗證以及制造當中使用三維模型的正確性，建立起滿(mǎn)足要求的三維數字化樣機，并進(jìn)行三維數字化裝配，為后續的應用打下良好的基礎。

在數字化產(chǎn)品定義方面已有GB/T 24734《技術(shù)產(chǎn)品文件 數字化產(chǎn)品定義數據通則》等指導性標準，但是在企業(yè)三維工程化的應用過(guò)程中，必須根據軟件類(lèi)型和企業(yè)流程制定相關(guān)企標完善產(chǎn)品基于三維的應用標準。

在MBD體系中，數據集以三維模型為核心，集成了完整的產(chǎn)品數字化定義信息，它包含設計、工藝、制造、檢驗等各部門(mén)的信息，在數據管理系統和研制管理體系的控制下，參與研制的人員共同在一個(gè)未完成的產(chǎn)品模型上協(xié)同工作，如何保證設計效率及產(chǎn)品質(zhì)量？因此需對設計、工藝、仿真、工裝、制造、檢測以及協(xié)同各個(gè)環(huán)節制定MBD標準規范。?
MBD標準與規范體系是MBD平臺的基礎，是實(shí)現三維數字化產(chǎn)品定義的前提，是形成三維數字化制造技術(shù)體系的有力保障。它的建立將確保數據的規范創(chuàng )建以及數據能在下游有效的使用，上游數據修改也將快速地影響到下游的數據改變。

?

圖 1 三維工程化標準體系結構

1) 基于MBD產(chǎn)品設計標準

產(chǎn)品設計標準主要針對產(chǎn)品設計模型、數字樣機、屬性、三維標注，根據設計軟件系統的特點(diǎn)進(jìn)行標準規范的制定。

?

圖 2 ?MBD設計標準

以下為《基于NX三維標注規范》示例說(shuō)明：

??

圖 3 ?MBD三維標注規范

MBD模型應包含設計模型、標注、屬性等信息，提供完整的產(chǎn)品定義，作為產(chǎn)品制造和檢驗的依據，其組成如下所示。

?

圖 4模型內容組成

MBD模型三維標注要求：

模型三維標注信息的布置、組織與顯示應符合以下規定：

a)所有標注信息應在NX PMI模塊建立；

b)標注信息以視圖方式和組進(jìn)行分類(lèi)和組織；

c)標注信息應注在相應的標注平面上(視圖平面)標注信息應在視圖、剖視圖基礎上產(chǎn)生；

d)標注信息應盡可能分類(lèi)標注，視圖的設計應考慮轉二維圖的需要；

e)標注信息在非默認視圖中標注；

f)標注信息應盡可能以較少視圖進(jìn)行表達；

g)模型視圖應以適合窗口顯示的方式進(jìn)行保存與提交；

h)如需通過(guò)不同角度與縮放倍率顯示模型視圖，應通過(guò)“Cameras”方式生成攝像視圖；

i)更終提交的模型中，應保留模板文件中預設置的視圖和組；

j)輔助幾何優(yōu)先使用PM工模塊的“補充幾何體”命令生成。

標注信息的組織：

通過(guò)視圖與組兩種方式交互共同表達信息。視圖樹(shù)定義如下圖所示：

?

圖 5 視圖樹(shù)定義

所有視圖均應具有標識。NX模板文件中包含4個(gè)預定義模型視圖和8個(gè)系統默認模型視圖，用戶(hù)可根據需要添加相應視圖。?

2) 基于MBD的產(chǎn)品工藝標準

主要針對設計模型與工藝模型之間、工藝BOM組織、設備資源的組織與調用、工藝審查、工藝設計、工藝更改、工藝流程審批等標準規范的制定。針對裝配工藝，則有裝配工位、裝配流程、三維工藝指令設計標準規范等。

?

圖 6 MBD工藝設計標準

3) 基于MBD的工裝設計標準：

主要針對：工裝設計、工藝審查、工裝制造、工裝組合等標準規范的制定。

?