天拓分享：MBD規范及標準建設

       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于MBD相關文章，前兩周我們聊了“基于MBD的產品模型定義”和“MBD為傳統企業帶來的新機遇”，本期我們將繼續深入了解MBD的規范及標準建設。

       天拓四方作為國內的智能制造整體解決方案服務供應商及智能制造領域的*，致力于成為*的、能為工業企業和政府提供自動化、數字化、智能化產品及整體解決方案和平臺。公司能為廣大工業企業、政府提供自動化控制、電氣傳動及智能制造主營業務解決方案，并提供集系統集成、數字化工廠項目實施、智能制造創新中心及孵化器建設和智能制造集群整體解決方案。同時，公司銷售西門子工業軟、硬件產品，形成了集銷售、維修、服務及OEM客戶和生產流程型客戶解決方案為一體的綜合性業務和服務。

       由于三維環境下是立體的，角度、位置的表示更為豐富，實體與實體的關聯表示更為直觀和復雜，MBD要求對修訂、注釋、部件表、測試要求、材料說明、工藝等等非幾何信息進行更詳盡的描述、更嚴格的控制和自動處理，而已有標準無法滿足，需要研究制訂新的標準規范。

       自20世紀90年代起，德、美、日、英、法等國已開始相關標準的研究，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。標準化組織第十技術委員會制定了ISO/DIS 16792數字化產品定義數據準則。我國參照ISO/DIS 16792標準，結合國內制造業的現狀制定了GB/T 24734-2009標準。該標準明確了產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。企業在實際應用過程中，還需針對所屬行業特點，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應用標準是實現產品數據集成、交換、共享的前提和基礎，是規范和指導MBD應用有序開展的技術依據，是打通數字化設計、工藝、制造的技術保障，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，建立起滿足要求的三維數字化樣機，并進行三維數字化裝配，為后續的應用打下良好的基礎。

       在數字化產品定義方面已有GB/T 24734《技術產品文件 數字化產品定義數據通則》等指導性標準，但是在企業三維工程化的應用過程中，必須根據軟件類型和企業流程制定相關企標完善產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，集成了完整的產品數字化定義信息，它包含設計、工藝、制造、檢驗等各部門的信息，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未完成的產品模型上協同工作，如何保證設計效率及產品質量？因此需對設計、工藝、仿真、工裝、制造、檢測以及協同各個環節制定MBD標準規范。

       MBD標準與規范體系是MBD平臺的基礎，是實現三維數字化產品定義的前提，是形成三維數字化制造技術體系的有力保障。它的建立將確保數據的規范創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產品設計標準
產品設計標準主要針對產品設計模型、數字樣機、屬性、三維標注，根據設計軟件系統的特點進行標準規范的制定。

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，提供完整的產品定義，作為產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行分類和組織；
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、剖視圖基礎上產生；
d)標注信息應盡可能分類標注，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行表達；
g)模型視圖應以適合窗口顯示的方式進行保存與提交；
h)如需通過不同角度與縮放倍率顯示模型視圖，應通過“Cameras”方式生成攝像視圖；
i)zui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：
通過視圖與組兩種方式交互共同表達信息。視圖樹定義如下圖所示：

圖 5 視圖樹定義

所有視圖均應具有*標識。NX模板文件中包含4個預定義模型視圖和8個系統默認模型視圖，用戶可根據需要添加相應視圖。 
2) 基于MBD的產品工藝標準
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。

圖 7 MBD工裝設計標準

4) 基于MBD產品制造標準：
數字化制造標準是制造領域中的心臟，規范著各類技術員對產品的規范化操作，確保產品的質量；

圖 8 MBD 制造標準

5) 基于MBD產品仿真標準：
產品仿真主要針對：裝配過程仿真、人機過程仿真、焊接過程仿真、機械設備運動仿真、加工過程仿真等標準規范的制定。

圖 9 MBD 仿真標準

6) 基于MBD產品檢測標準：
產品檢測標準主要針對：產品設計特性定義與提取、檢驗表、檢查表單的設計與執行等的標準規范的制定。

 圖 10 MBD檢測標準 

今天我們就先聊這些，下期將為您分享“基于MBD快速設計系統建設”，歡迎大家持續關注天拓四方公眾號bjttsf2013，了解更多MBD相關知識，我們會*時間與您。