MBD/MBE大解读：从MBD到MBE

    4.2 MBE面临的挑战

图7 MBE面临的挑战

    （1）模型格式的转换问题。

    由CAD/CAM以及其它制造软件供应商造成的3D CAD文件格式差异，成为实现MBE数字线和企业真正的集成和协同的现实障碍。供应商有各自独特的3D模型和TDP文件格式。同一种软件还有不同版本的数据兼容问题。而对于一个企业或产品供应网络，会用到多个不同水平的CAD系统，不同厂商提供的CAM/NC/CMM/MES系统。将所有的应用软件都统一在同一种格式上几乎是不可能。因此MBE理想化的数字线上，实际还是存在着许多因为CAD软件系统造成的断点，3D模型文件的格式转换是不可避免的，尽管所有设计数据的发布可以转换成为STEP和IGIS中性文件。目前，有些企业的做法是直接使用本地3D CAD模型，在需要衔接时，进行不同格式文件的直接转换。用本地文件而不是从中性文件输入CAD几何具有的好处是：消除中间格式的转换、翻译、认证的工作量和减少潜在的翻译错误。

    在集成来自承包商、供应商和合作伙伴的多种格式的数据时，也不再需要将其转化为一个共同的格式。目前，CAD系统的供应商和很多3D模型格式转换的服务商已经可以提供3D模型转换的软件工具，可以解决大部分格式转换的问题。

    当然，中性的标准格式的价值并没有被削弱。航空产品的生命周期比CAD软件版本更新的周期要长许多。相对稳定的标准格式可以解决模型数据长期保存和因软件更新引起的读不出来的问题。

    （2）企业信息化进程的多样性。

    因为MBE的进展引发的问题还有大量老产品的处理。目前，从企业信息化进程的角度看，同一个企业有最新的MBE模式、更大量的是传统2D数据的信息化处理模式，也仍旧存在着纯手工的管理模式。在普遍的混流生产企业中或是车间里，存在这种“一国两制”甚至是“一国三制”的状态，极大的增加了业务流程的复杂性，甚至会出现在同一台机床上加工的零件，有用纯纸质文档、“半数字化”MES、无纸化的MBE方式的。多种系统的维护和运行规则都会加重车间的负担，以致造成混乱。所以，在目前各个企业将注意力集中在数字化应用“快步跑”的时候，还必须对企业信息化的全局有一个均衡、统筹的规划，特别要关注老的、使用期长的机种，这些产品存在长期生产、维修的数据管理和信息化问题。就目前美国的重要军机，如F35的生产特别是装配，是单独建线的，即“一代飞机、一代管理”，有利于管理进步，也不会因为老机型而拖累新技术的快速发展。从这个角度出发，我们必须反思我国航空工业新机生产之前缺失“生产系统设计”的环节，将所有的产品堆积在一个几十年不变的生产线中的模式。

    （3）统一的信息技术平台。

    MBE是以3D模型定义为基础，为整个企业所共享的、全面集成和协同制造的环境。在企业或供应链中，无论在何处的数据生产者和数据消费者，在制造过程的任何点上，都将连接到一个共同数字的数据源上，数据标准将从设计阶段开始，延伸到制造，继而到最后装配。这种统一平台就是PLM系统。MBE的PLM是一个数字数据产生、传递和管理的统一平台，不被部门和层次化的局部和应用所割裂或中断。MBE的重要标志之一是：制造、质量代码与设计模型在同一个PLM中管理。届时，完成设计和工艺的数据as designed/as planned，包括作业指导书和CNC/CMM代码，制造完成和每次维护以后采集的数据as built/as maintained/as sustained都在同一数据平台中。在MBE中，当前的所谓设计和研发平台，工艺平台，制造平台、工具、工装等五花八门的区域性的平台都将起到割裂连续数字线的作用。所以从现在起，我们就要将信息规划的着眼点转移到利用PLM建立唯一的统一数据平台上来。

    （4）并行和协同的实施。

    在MBE环境中，所有的工程活动是个同步或并行的过程。创建3D动态作业指导书、制造与质量代码CNC/CMM程序、离散事件模拟等活动都是与创建设计模型并行开展的，这些工作都能够在设计过程完成之前开始并完成到一定程度。尽管并行工程的概念和应用有几十年之久了，但是，只有在MBE环境中才能缩短并行工程的研制周期和充分发挥各种模拟仿真的效能。供应商也可以在它们的内部开发过程重用OEM的TDP中的信息。但是，实行并行工程和真正的协同至今仍旧受到现有厂所建制和企业内部机构设置、功能划分的限制，也深受设计和工艺人员分工、知识技能的制约。这些属于行业规则和企业文化的问题也需要及早找到妥善的解决方案。