三维装配工艺设计系统与PDM、ERP系统的集成应用

1 概述

    飞机装配技术因其复杂度高、涉及学科多、意义重大而成为飞机研制的龙头环节。随着MBD技术的发展，飞机装配迎来了新的机遇和挑战，通过采用数字化装配技术，将改变传统的飞机设计与制造模式，降低飞机研制周期与生产成本，提高飞机生产质量。

2 MBD的内涵

    1997年波音公司协助美国机械工程师协会进行有关MBD标准的研究和制定，于2003年制定了美国MBD国家标准。其主导思想不只是简单地将二维图纸信息反映到三维数模中，而是充分利用三维模型所具备的表现力，去探索便于用户理解且更具效率的设计信息表达方法。它用集成的三维数模完整地表达了产品定义信息的方法，详细规定了三维数模中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。

    MBD技术的出现带来了生产模式的巨大变革，它改变了传统的以工程图纸为主、以三维数模为辅的制造方法，使用三维数模作为生产制造过程中的唯一依据。MBD数据集的内容包含设计、工艺、制造、检验等各部门的信息，不论从数据管理还是职能管理角度出发，各职能人员都可以在一个产品模型上协同工作，这种单源定义的方式提高了设计效率的同时也提高了制造的可靠性。

3 基于MBD的飞机三维数字化装配应用架构

    MBD技术的出现为三维数字化装配的应用奠定了基础，飞机产品制造过程中的工艺规划、工艺仿真及工艺信息的传递随着MBD技术的引入发生了巨大变化。基于MBD的飞机三维装配应用架构如图1所示。

图1 基于MBD的飞机三维装配应用架构

    设计系统依据产品MBD数据集和通过程序提取产品信息生成的产品EBOM表，工艺部门对EBOM添加工艺组合件和工艺路线从而产生PBOM，根据PBOM形成的产品结构树制定装配协调方案并建立顶层MBOM，工艺员按照顶层MBOM中装配单元的划分在三维环境下进行装配工艺模型设计与仿真，根据仿真结果编制三维AO。三维AO在PDM系统中通过审签后发布，PDM系统自动解析三维AO中的配套表以形成MBOM的底层，从而形成完整的MBOM。MBOM以及三维AO会发送至ERP系统进行装配现场可视化应用。