基于MBD模型的检验数据管理与应用方案研究

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1、基于MBD模型的检验数据管理与应用方案研究ResearchonSolutionofInspectionDataManagementandApplicationBasedonMBDModel北京航空航天大学机械工程及自动化学院刘泓汛杨建军刘泓汛硕士．毕业于北京航空航天大学工业与制造系统工程系．现就职于北京特种机械研究所．研究方向为面向离散生产的工程信息化应用、MES制造执行系统的设计开发等。随着以CAD为代表的数字化设计与制造技术的发展，基于模型的定义(ModelBasedDefinition，MBD)技术因提供了产品设计制造全生命周期完备的数据表达，便于直观高效实

2、现信息的提取与应用，而愈发受到国内外航空制造企业的重视与推广。+数字化设计与制造北京市重点实验室基金项目资助。44航空制造技术·2015年第23／24期针对当前形势下航空制造业检验业务面临的实际问题。结合MBD思想提出了基于MBD模型的检验数据管理与应用总体方案。并从检验信息表示模型的建立、三维模型信息的提取组织、检验信息的管理应用等方面对该方案进行研究。在CATIA二次开发平台CAA和JavaJ2EE平台上开发MBD检验信息管理应用系统并进行案例验证oDOI：10．16080／j．issnl671．833x．2015．23／24．044国际上已经制订MBD技术的

3、相关标准体系，美国波音公司研制787飞机的经验已证明MBD模式是数字化设计制造的成功途径。MBD技术有利于实现飞机设计制造等过程的数字化、协同化、精确化，大大缩短飞机的研制周期。在新形势下，国内许多航空制造企业也在积极转变，大力推广MBD技术，在基于MBD的产品设计、制造等领域中取得了一定进展。但总体而言，国内基于MBD的数字化设计和制造模式还处于探索阶段，管理规范与应用模式等都有待完善。在产品检验环节，一些航空制造企业仍然存在传统的基于二维工程图或“三维模型”加“二维工程图”的检验模式，存在检验信息丢失、二义性，数据获取、利用困难等问题‘”。本文针对国内航空制造

4、企业检验业务的特点和实际需求，融合MBD思想，研究MBD模式下检验信息的管理与应用方案，推进MBD技术在检验中的应用。基于MBD模型的检验数据管理与应用总体方案1当前检验业务需求及面临问题在航空制造业中真正应用MBD思想，需要设计、工艺、制造、检验等多方协同合作。根据相关规范，在三维模型上定义完备的产品几何及非几何信息，并以定义完全的MBD模型作为产品全生命周期内唯一的数据来源。在检验中应用MBD思想保证了与设计、工艺数据的一致性，减少了信息传递过程中的工作量和可能出现的误差，确保检验工作的高效准确进行，但在实际检验业务中，存在检验计划编制、三坐标测量机编程、实测

5、数据采集管理、不合格品审理、报表展示等多种业务需求，并存在针对以上业务的诸多商用系统，每个系统都有一套自己的数据表达方式，彼此之间信息交流不畅，数据传递困难。因此，在检验业务中推进MBD思想，需要建立一套基于MBD模型并能够覆盖检验业务中多种应用模式和数据要求的检验信息管理系统，统一定义、组织、管理、应用检验信息，打通各个系统之间交流壁垒，满足检验业务的多维需求。2基于MBD模型的检验信息管理与应用总体解决方案针对航空制造业检验业务中推进MBD技术需求及过程中面临的问题，提出了基于MBD模型的检验信息管理应用总体解决方案，如图1所示。该方案由数据规范模型层、定义提

6、取层、管理控制层和传递应用层4部分组成。其中，数据规范模型层为检验数据的定义与提取提供了相应规范，为数据表达与传递提供了统一数据和关系模型。数据定义提取层对三维模型检验相关的几何非几何信息进行提取，并通过与工艺、公差管理、量具等数据库交互，完成几何、未注公差、量具等信息的定义，形成数据完备的MBD模型作为检验业务中唯一的数据源。数据管理控制层通过管理应用MBD模型，完成信息持久化、模型轻量化、数据再组织等操作，为数据传递应用层提供一致性且多种表达形式的检验数据，满足应用层的多维应用需求。基于MBD模型的检验信息管理应用方案研究／厂，、，、、、．厂、卜工艺◇l三维设

7、计工艺系统应用层<=>设计．、数据传递工程图设计I：：磁④轻模型＼、＼』靴沪靴燃钱撼统i／，厂V公、豢蓊』一MB㈤D三一7夕<检验信息管理系统、J提取公差MBD数据数迫多数组织存储据l，听卜＼据定定义几何l<。。>T艺信息库管义～⋯。。l＼J／⋯⋯一理MBD模型提七多控轻量化取喜沣公差p1卜＼，、*舳拉出制层不兰：左N∥公差效据厍层实测数据定义量具^卜．采集r)E目d=＼N／萤具厍{多质量其他属性控制＼／＼雠整／＼／＼／<／1卜)酬№／，一、7鬟／厂、＼、层鏊MBD建量具未注公差检验数据检验信息关模规范规范管理规范模型联关系模型规＼落＼／J，，。图1MBD检验信息

8、管理应用总