基于MBD的飛機裝配技術發展及應用

任宇航

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1 MBD技術的概念

MBD技術屬于當前波音推廣使用的全新產品定義方式，其主要的思想是全三維針對特征的表達方式，給予文檔流程驅動，結合知識工程和過程模擬以及產品準則規定這些。其使用一個集成的三維實體模型能夠清晰的表達產品定義的具體信息，也就是把制造和設計兩個信息一起定義到產品三維數字化模型當中，進而替換二維工程圖，確保數據所具有的唯一性。

MBD并不只是單純的三維標注和模型，其不只是描述設計幾何信息，同時定義三維產品制造信息以及非幾何地管理信息。用戶只需要一個數據模型就能夠獲得所有信息，這樣能夠有效減少對于別的信息系統過于依賴，讓設計與制造企業二者信息交換能夠不全部依賴信息系統集成，進而確保持續有效的連接。其經過各種標準的方式可以更加充分的表述設計的思想，擁有十分強大的表現力。并且還突破了設計制造的瓶頸。它的設計和制造特點讓計算機以及工作人員解讀起來十分方便，和之前的定義方式僅僅能夠被工程人員解讀，從而可以有效解決設計和制造一體化的相關問題[1]。

MBD模型的構建，不只是設計部門的工作，要求工藝和工裝以及檢驗均要參加到設計過程當中，最終構成的MBD模型才可以運用到指導工藝制造和檢驗。可以將其加入到知識工程和過程模擬以及產品要求當中，把抽象且分散的知識能夠更加生動的匯集起來，讓設計和制造的流程變成知識積累與技術創新的過程，進而當作企業知識的優秀載體。

2 MBD技術的應用意義

基于傳統三維模式來說，其在使用時必須有效地+結合二維圖紙一起運用，但是在其使用的過程中會出現諸多方面的問題，譬如：強制性對比、工程失誤率高、生產零部件缺乏時效性、存儲過程中難以進行信息復制等方面的問題。除此之外，還存在有裝配方面不適當問題，成本費用超出問題。然而MBD技術在生產制造過程中的運用能夠完成定義數據的有效統一，同時還能夠在保證工程質量的前提下有效的降低工程量。

3 MBD技術實施的若干問題

3.1 設計與制造分離

國內航空制造業大都是廠所分離的狀態，設計、工藝分屬不同單位，設計人員不干涉制造工藝，工藝人員自行編制生產流程，導致MBD在國內應用方面違背了其從設計到加工一體化流程的定義。

3.2 相關技術人員缺乏

基于MBD技術的流程一體化模式，需要相關技術人員也要具備飛機制造過程中的一體化管理水平和技術能力。目前來說，設計人員中欠缺起碼的工藝知識，工藝技術人員亦缺乏設計判斷能力，造成很大的不便。嚴重缺乏能夠應用MBD技術的航空技術人員[2]。

3.3 MB D產品檢驗落后

基于MBD的產品檢測是三維數字圖形轉換為測量機等數字化設備能夠識別的數字信息的技術方法，并基于MBD的三維設計數模、工藝數模和檢測方案為依據的數字化產品檢驗。國內的檢測工藝相對落后導致MBD加工出的產品很難進行尺寸公差測量，導致后期質檢部門工作難度加大。

3.4 標準制定不一

目前國內航空制造業沒有統一的MBD標準，在協同制造中普遍存在工藝設計目的不明、業務范圍劃分不清，主要原因是由于無相應的標準可依。

4 MBD技術在飛機制造中對MBD技術的具體應用

4.1 以MB D技術為基礎的數字化定義技術

所謂數字化產品，實際上是指針對完成數字化制造為前提條件，通過數字量的模式實現產品的描述。在進行MBD技術的運用后，就數字化產品方面，其定義信息必須根據明確的技術要求來完成管理。由于飛機的零部件設備具有非常多而又復雜的屬性，必須在實現多方面多數據要求的前提下，才可以增強數據信息管理的時效性、科學性，進而才能夠增強飛機在制造過程中整體的協調性[3]。

4.2 以MB D技術為基礎的工藝裝備設計制造集成技術

所謂工藝裝備設計，實際上是指處在三維數據化背景下，將數字、工藝樣機作為前提條件和基礎，并對其設計、仿真進行有效的管理控制和分析研究，進而能夠創新技術設備的工程系統。在進行實際的研發設計工作的過程中，產品研發設計的數據信息會隨時出現變化，同時這也屬于是導致工裝數模版本發生變化的主要原因之一。除此之外，有效的運用三維關聯、在線技術同樣能夠研發出飛機產品、工藝產品。

在進行工藝設備、三維數字化研發工作的過程中，將集成技術、數字化工藝技術進行有效的融合并充分的運用到研發過程當中，進而能夠在很大程度上強化飛機在設計、制造過程中工作的精準性、高效性。

4.3 以MB D技術為基礎的數字化檢測與質量控制技術

在運用MBD技術制造出的多種樣機種類當中，進行三維工藝技術研發工作。要能夠對三維數字圖形的轉化模式實現有效的辨別，必須要具備有關技術手段、三維設計數據模型以及檢驗計劃等多方面的條件。數字樣機、工藝數字樣機與PDM三維檢驗數據模型之間進行充分有效的結合，進而能夠獲取科學、有效的檢測數據；同時其還可以與產品結構之間建立聯系，并將其充分地融合到質量管理系統當中，進而能夠創建單架次飛機的質量數據信息檔案。

5 結語

綜上所述，在飛機制造過程中充分有效地運用MBD技術，不僅能夠提高飛機研發制造的時效性，同時還能夠在一定程度上優化制造環境，在確保制造質量的前提下增強了工作的效率。而在未來的飛機研發制造領域中，還需要不斷地增強工作人員對新的、先進的技術的運用和掌握，進而能夠在工作中獲得更多的效益，甚至能夠推動航空航天產業實現高效的發展。