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所謂MBD(Model Based Definition),是使用三維實體模型及其相關(guān)數(shù)據(jù)為產(chǎn)品進行定義的方法論,簡而言之,MBD實現(xiàn)的是用一個集成的三維實體模型完整表達產(chǎn)品定義信息。在達索系統(tǒng)SolidWorks 2014創(chuàng)新日上,SolidWorks亞太地區(qū)高級技術(shù)總監(jiān)陳超祥博士如是說:“嚴格來講,SolidWorks早在2006年就引入了MBD技術(shù)—— DimXpert,而且DimXpert一直是業(yè)界領(lǐng)先的、智能化的三維模型定義工具。SolidWorks 2015新版本則更全面的專注于MBD技術(shù),以幫助企業(yè)更好地完成CAD應(yīng)用從二維向三維的過渡。”
. U O& \. F- h. M0 D* _其實MBD技術(shù)在航空行業(yè)應(yīng)用已久,提出MBD理念的波音在上世紀90年代就開始嘗試新一代的產(chǎn)品定義方法。隨著制造業(yè)向全數(shù)字化設(shè)計、制造、試驗一體化的方向發(fā)展,MBD技術(shù)在其他行業(yè)領(lǐng)域逐漸得到重視,特別是以復(fù)雜裝備制造業(yè)。 在陳超祥博士看來,將MBD技術(shù)稱之為產(chǎn)品設(shè)計制造領(lǐng)域一項革命性技術(shù)也不為過,它通過三維設(shè)計軟件和PLM軟件的集成實現(xiàn)了單一控制權(quán)限下統(tǒng)一格式的集中工程數(shù)據(jù)定義、 管理和再利用,從而實現(xiàn)了產(chǎn)品快速制造、快速更改,這極大的提高了產(chǎn)品研發(fā)效率。而且降低了未來5年,10年甚至50年的產(chǎn)品維護、升級換代成本。據(jù)美國陸軍統(tǒng)計,65%到80%的產(chǎn)品生命周期成本實際發(fā)生在產(chǎn)品維護和升級換代階段,因為大量紙質(zhì)二維工程圖在未來幾十年中可能丟失、破損、過期,而MBD把所有產(chǎn)品制造信息集成到一個或少數(shù)幾個三維數(shù)字文檔中,易于管理、維護、查詢。3 H: ?# w$ a! [5 D1 g3 c9 w
MBD是一個用集成的三維實體模型來完整表達產(chǎn)品定義信息的方法,它詳細規(guī)定了三維實體模型中產(chǎn)品尺寸、公差的標(biāo)注規(guī)則和工藝信息的表達方法。陳超祥認為,目前的三維軟件可以很好的完成產(chǎn)品造型和建模,但零部件的制造過程,往往還需要二維工程圖指導(dǎo)工藝和加工。陳超祥說,“今年10月份,SolidWorks全新的MBD模塊將問世,我們會在原有的MBD技術(shù)基礎(chǔ)上拓展優(yōu)勢,承前啟后,支持更全面的MBD流程,比如三維視圖組織、三維 PDF發(fā)布、三維PDF模板定制等,以幫助我們的客戶直接在三維模型里標(biāo)注所有生產(chǎn)需要的信息,直接利用三維模型來進行生產(chǎn)!/ g- ?8 N( Y% ^2 V/ j2 C7 |, l
除此之外,MBD可融入知識工程、過程模擬、產(chǎn)品標(biāo)準規(guī)范、數(shù)字化質(zhì)量監(jiān)控、大數(shù)據(jù)、計算機輔助制造、三維打印等,將抽象分散的知識更加形象和集中,使得設(shè)計制造的過程演變?yōu)橹R積累和技術(shù)創(chuàng)新的過程,成為企業(yè)知識的最佳載體。
; Y0 w: ]2 N( {& i- z事實上,關(guān)于CAD應(yīng)用從二維向三維轉(zhuǎn)變的討論由來已久。隨著CAD技術(shù)的越來越成熟,業(yè)界也基本達成這樣的共識:二維CAD一定會完成向三維CAD的過渡。但這一轉(zhuǎn)變顯然需要漫長的時間,從目前的現(xiàn)狀來看,CAD應(yīng)用從二維向三維過渡的瓶頸主要有三個方面:首先,工程師固有思維模式和操作習(xí)慣;其次,三維CAD并沒有真正的深化應(yīng)用,企業(yè)尚未構(gòu)建MBD應(yīng)用體系;另外,二維CAD根基很深,包括人與人之間的差異、企業(yè)與企業(yè)之間的差異、軟件間的兼容等問題。( [/ s8 o! A; ~" |
陳超祥博士說,SolidWorks之所以推出MBD模塊,是為了幫助企業(yè)加速從二維應(yīng)用向三維應(yīng)用的過渡,為那些有意轉(zhuǎn)向數(shù)字化制造的企業(yè)做好準備,降低他們對二維工程圖的依賴,甚至幫助他們最終實現(xiàn)把二維工程圖完全扔掉。
6 ?" ^3 S4 e+ W% X+ k o8 z不斷豐富的SolidWorks產(chǎn)品組合% [5 {8 f4 y$ D; s. \
MBD模型的建立,不僅僅是設(shè)計部門的任務(wù),工藝、工裝、檢驗都要參與到設(shè)計的過程中,最后形成的MBD模型才能用于指導(dǎo)工藝制造與檢驗。這也意味著企業(yè)構(gòu)建MBD體系需要多部門的參與,如果SolidWorks僅僅只是一個CAD設(shè)計工具,其業(yè)務(wù)只能覆蓋到設(shè)計部門,距離幫助企業(yè)實現(xiàn)MBD還有一定的距離。但隨著SolidWorks產(chǎn)品組合的不斷豐富,SolidWorks已經(jīng)完成從一個設(shè)計工具向設(shè)計平臺的華麗轉(zhuǎn)身。
8 B) I* B, [1 I* y A從最初單一的3D CAD軟件產(chǎn)品,到如今集成的設(shè)計平臺,SolidWorks經(jīng)過每年一度的版本更新,不斷突破原有的功能,在最新發(fā)布的SolidWorks 2015中,涵蓋了概念設(shè)計、工程設(shè)計、仿真、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、技術(shù)溝通、電氣設(shè)計、可視化和制造等多個產(chǎn)品組合。這使得SolidWorks可以幫助企業(yè)實現(xiàn)更多創(chuàng)新設(shè)計,同時也為MBD的實現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。/ P" W) ?; O6 H- {8 W9 x3 U
陳超祥表示,目前,已經(jīng)有一些主機廠基于MBD模型進行產(chǎn)品的設(shè)計制造,但下游的供應(yīng)商,特別是那些五、六級的小供應(yīng)商,可能還是依賴二維圖紙進行產(chǎn)品的設(shè)計和零部件的加工。所以,幫助企業(yè)實現(xiàn)MBD將會是一個漫長的過程,但從技術(shù)實現(xiàn)上,SolidWorks已經(jīng)完全做好了準備。- @- v7 }$ P1 a4 w, u* d z- z
除了新增MBD模塊之外, SolidWorks 2015還有諸多功能和性能上的突破,譬如:增加與常用AEC軟件的兼容,可以將模型導(dǎo)出到常用的 AEC 軟件中;加強了對3D打印技術(shù)的支持,滿足以 AMF 和 3MF 格式直接輸出到 3D 打印機中;增強了模型的輕量化技術(shù),文件大小可以減少50% 左右;在零件和曲面建模方面,對草圖、樣條曲線、陣列、高級幾何體等環(huán)節(jié)實現(xiàn)了加強;對裝配體的配合和爆炸圖環(huán)節(jié)進行了加強;對SolidWorks Simulation的求解器、網(wǎng)格劃分以及注塑分析進行了加強;在電氣設(shè)計的 3D布線方面進行了加強;在用戶體驗方面,SolidWorks 2015中允許選擇多個對象并將其保存以備后續(xù)重用,并且可以在裝配體關(guān)聯(lián)環(huán)境中編輯零部件時可孤立零部件等等;在交流和協(xié)作方面,eDrawings 如今可以適合于觸摸屏的用戶界面,而MySolidWorks網(wǎng)站提供增強的在線學(xué)習(xí)和認證。. N* p X& z1 b) A m, C# y9 l7 e. ]; R
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