MBD技术在飞机研制中的应用

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1、MBD技术在飞机研制中的应用ApplicationofMBDTechnologyinAircraftManufacturing中航工业西安飞机工业(集团)有限责任公司拜明星齐鹏斌拜明星硕士．毕业于西北工业大学飞行器制造工程专业，现任中航飞机西安飞机分公司制造工程部工艺处处长，研究方向为数字化装配协调与容差分析技术、知识管理等。在研课题主要有“基于知识和仿真的集成工艺设计与管理技术”等。基于模型定义(ModelBasedDefinition，MBD)是一种新的产品数字化定义技术，用集成的三维实体模型来完整

2、表达产品定义信息，详细规定了三维实体模型中产品定义、公差的标注规则和工艺信息的表达方法，三维实体模型成为生产制造过程中102航空制造技术-2013年第22期新型飞机采用了多厂所异地协同数字化制造的研制模式。对产品数据传递信息的准确性、及时性等提出了更高的要求。在飞机研制中全面应用MBD技术是信息数字化管理的要求，是设计制造一体化的要求，同时也是飞机研制实现快速、低成本和高效的迫切需要。的唯一依据。这种信息传递模式，要求设计人员将自己的设计思想转化为空间的三维模型，同时将对制造和检验的相关要求及部分制造所

3、需信息集成在三维模型树中，利用三维模型这个唯一的载体对零组件及其产品进行全面直观的定义，制造部门的工艺及检验人员直接从三维模型中提取信息指导产品生产。近年来，国外著名的航空企业的飞机产品研发手段已取得了突破。波音公司在787梦幻飞机上首次采用准确、直观的MBD三维模型作为传递设计和产品规划信息的表达手段，开启了飞机研制模式的新纪元。新型飞机的研制为我国探索和应用MBD技术提供了难得的机遇；新型飞机采用了多厂所异地协同数字化制造的研制模式，对产品数据传递信息的准确性、及时性等提出了更高的要求。在飞机研制中

4、全面应用MBD技术是信息数字化管理的要求，是设计制造一体化的要求，同时也是飞机研制实现快速、低成本和高效的迫切需要。MBD技术使飞机研制模式发生了根本性的变革飞机产品数字化制造过程的实质，是对一个产品进行数字化建模定义、从上游向下游的产品数据传递、拓延和加工处理的过程，最终形成的飞机产品是数据的物质表现。1产品数字化定义的发展阶段产品的定义技术经历了以下5个发展阶段：(1)蓝图+物料表；(2)图纸数字化(CAD)2D图样+物料表；(3)3D模型+2D图样+物料表；(4)数字样机+2D数字化图纸+物料表；

5、(5)基于模型定义的MBD数据集(3D模型与物料表一体化定义，不再使用2D图样)。MBD技术涉及的范围广，影响深远。涉及到产品成熟度、装配阶段(产品的完整研制阶段和状态)，关联设计(数据传递和产品协调问题)，三维尺寸标注(基于模型定义技术)，基于构型项的产品数据管理，基于模块的构型管理等多个方面的工程化应用。2在飞机型号研制中采用MBD技术特点2．1工程数据组织结构发生变化非结构化图纸数据变化为结构化的三维模型结构树，由传统的非结构化图纸改变为对制造和检验等相关要求所需信息集成在三维模型树中，形成了结构

6、化数据。由离散的数据变为统一的MBD数据集，产品制造数据实现了单一数据源，保证制造依据的唯一性。2．2MBD技术的应用促进了飞机研制管理模式和效率的提升MBD技术的应用带来管理上和效率上的飞跃，主要体现在：(1)MBD技术从根本上改变了产品研制方法，保证制造依据的唯一性。以往设计师在设计和更改过程中容易产生三维模型和二维图纸不一致的现象，由于两套数据源信息不同步而导致下游制造部门人员使用时易产生混淆甚致导致产品报废。在应用MBD技术的研制体系中，产品数据集以三维模型为核心集成了完整的产品数字化定义信息。

7、(2)建立MBD技术体系，有力支持了并行工程的开展，贯穿了整个产品研制过程。在MBD的技术体系中，MBD数据集内容包含设计、工艺、制造、检验等各部门的信息，在数据管理系统和和影响，主承制单位不仅需要实现本公司内部制造过程中的数据管理、工艺准备、生产制造、产品检测等控制及管理，还要管理来自主设计单位、分承制单位的工程数据，需要实现对分承制商交付、制造等数据的管理，如图l所示。P图1飞机设计与制造协同并行研制流程研制管理体系的控制下，各职能部门人员可以与设计师共同在一个未完成的产品模型上协同工作，提高了设计

8、效率，同时，也提高了产品的可制造性。因此，MBD技术体系改变了传统的研制模式，更有效地发挥了数字化技术带来的便利。2．3应用MBD技术，加快了新型飞机研制模式的创新传统的飞机研制中均采取一厂一所研制模式，串行的研制管理流程和基于纸介质和模拟量传递的研制手段。新型飞机研制采用了多厂所进行联合研制的方式，是一个典型的主承制单位．分承制单位协同组织体系。飞机研制模式所具有的并行研制、跨组织协同和多专业协同的工作方式，给主承制单位技术准备工作、产品