天拓分享：MBD規(guī)范及標準建設(shè)

隨著產(chǎn)品三維設(shè)計的普及和軟件功能的完善，各大制造業(yè)企業(yè)在設(shè)計、工藝、制造各環(huán)節(jié)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(xù)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(tǒng)企業(yè)帶來的新機遇”，本期我們將繼續(xù)深入了解MBD的規(guī)范及標準建設(shè)。

天拓四方作為國內(nèi)領(lǐng)先的智能制造整體解決方案服務(wù)供應(yīng)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)和政府提供自動化、數(shù)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)、政府提供自動化控制、電氣傳動及智能制造主營業(yè)務(wù)解決方案，并提供集系統(tǒng)集成、數(shù)字化工廠項目實施、智能制造創(chuàng)新中心及孵化器建設(shè)和智能制造集群整體解決方案。同時，公司銷售西門子工業(yè)軟、硬件產(chǎn)品，形成了集銷售、維修、服務(wù)及OEM客戶和生產(chǎn)流程型客戶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，實體與實體的關(guān)聯(lián)表示更為直觀和復(fù)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(guī)范。

自20世紀90年代起，德、美、日、英、法等國已開始相關(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)委員會制定了ISO/DIS 16792數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)準則。我國參照ISO/DIS 16792標準，結(jié)合國內(nèi)制造業(yè)的現(xiàn)狀制定了GB/T 24734-2009標準。該標準明確了產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)集所應(yīng)包含的內(nèi)容、規(guī)范了對設(shè)計模型的要求、定義了尺寸公差表示規(guī)則，規(guī)定了基準應(yīng)用方面的要求。企業(yè)在實際應(yīng)用過程中，還需針對所屬行業(yè)特點，在GB/T 24734-2009基礎(chǔ)上制訂符合自身要求的MBD標準與應(yīng)用規(guī)范。

MBD應(yīng)用標準是實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成、交換、共享的前提和基礎(chǔ)，是規(guī)范和指導MBD應(yīng)用有序開展的技術(shù)依據(jù)，是打通數(shù)字化設(shè)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(shè)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(shù)字化樣機，并進行三維數(shù)字化裝配，為后續(xù)的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。

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

在MBD體系中，數(shù)據(jù)集以三維模型為核心，集成了完整的產(chǎn)品數(shù)字化定義信息，它包含設(shè)計、工藝、制造、檢驗等各部門的信息，在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)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(chǎn)品模型上協(xié)同工作，如何保證設(shè)計效率及產(chǎn)品質(zhì)量？因此需對設(shè)計、工藝、仿真、工裝、制造、檢測以及協(xié)同各個環(huán)節(jié)制定MBD標準規(guī)范。?
MBD標準與規(guī)范體系是MBD平臺的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)三維數(shù)字化產(chǎn)品定義的前提，是形成三維數(shù)字化制造技術(shù)體系的有力保障。它的建立將確保數(shù)據(jù)的規(guī)范創(chuàng)建以及數(shù)據(jù)能在下游有效的使用，上游數(shù)據(jù)修改也將快速地影響到下游的數(shù)據(jù)改變。

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圖 1 三維工程化標準體系結(jié)構(gòu)

1) 基于MBD產(chǎn)品設(shè)計標準

產(chǎn)品設(shè)計標準主要針對產(chǎn)品設(shè)計模型、數(shù)字樣機、屬性、三維標注，根據(jù)設(shè)計軟件系統(tǒng)的特點進行標準規(guī)范的制定。

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圖 2 ?MBD設(shè)計標準

以下為《基于NX三維標注規(guī)范》示例說明：

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圖 3 ?MBD三維標注規(guī)范

MBD模型應(yīng)包含設(shè)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(jù)，其組成如下所示。

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圖 4模型內(nèi)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(yīng)符合以下規(guī)定：

a)所有標注信息應(yīng)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(yīng)注在相應(yīng)的標注平面上(視圖平面)標注信息應(yīng)在視圖、剖視圖基礎(chǔ)上產(chǎn)生；

d)標注信息應(yīng)盡可能分類標注，視圖的設(shè)計應(yīng)考慮轉(zhuǎn)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(yīng)盡可能以較少視圖進行表達；

g)模型視圖應(yīng)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(yīng)通過“Cameras”方式生成攝像視圖；

i)更終提交的模型中，應(yīng)保留模板文件中預(yù)設(shè)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：

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圖 5 視圖樹定義

所有視圖均應(yīng)具有標識。NX模板文件中包含4個預(yù)定義模型視圖和8個系統(tǒng)默認模型視圖，用戶可根據(jù)需要添加相應(yīng)視圖。?

2) 基于MBD的產(chǎn)品工藝標準

主要針對設(shè)計模型與工藝模型之間、工藝BOM組織、設(shè)備資源的組織與調(diào)用、工藝審查、工藝設(shè)計、工藝更改、工藝流程審批等標準規(guī)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(shè)計標準規(guī)范等。

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圖 6 MBD工藝設(shè)計標準

3) 基于MBD的工裝設(shè)計標準：

主要針對：工裝設(shè)計、工藝審查、工裝制造、工裝組合等標準規(guī)范的制定。

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