面向飞机全生命周期的MBD数据管理解决方案探讨.pdf

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1、面向飞机全生命周期的MBD数据管理解决方案探讨MBDDataManagementSolutionforAircraftFullLifecycle一0宗定方单业于上海交通大学机艟学院拥有机械工程硕士学位。现任PTc中田医航空国防行业技术经理负责PTC解决方案在中国航空国防行业的实施规划和拓展。基于模型的定义(MotIelBasedD㈣fiidn．MBI))技术的应用将工程技术人员从百年来的二维文化中解放出来，给飞机的研制手段和研制过程带来了革命性的变化。通过在j维模型上定义完整的产品定义信息．替换过去依靠二维图样飞机定义方式．使得设计、工艺、下装等参与飞机研制的人员能够在直观，且语

2、义信息丰富的三维可视化环境下进行并行124肮空翻造技术·20lo年第2，期PTC公司余定方基于模型的定义(ModelBasedDefinition，MBD：技术的应用将工程技术人员从百年来的二维文化中解放出来。给飞机的研制手段和研制过程带来了革命性的变化。通过在三维模型上定义完整的产品定义信息，替换过去依靠二维图样飞机定义方式．使得设计、工艺、工装等参与飞机研制的人员能够在直观、语义信息丰富的三维可视化环境下进行并行研制和沟通交流，有助于促进飞机研制周期的缩短和产品质量的提高。研制和沟通交流，有助于促进飞机研制周期的缩短和产品质最的提高挑战和需求但是MBD技术的应用给飞机研制带来

3、重大便利的同时，也绪产品敷据有效组织和管理带来了韵所未有的挑战，MBD以i维模型作为唯一的产品定义依据．=三维模型必须以电子化形式存在，意味着采购、制造、检验等过去基于纸质数据就能够进行工作的业务环节必须转变到基于电子数据的r作方式．有别于二维图样的相对独立性，气维模型相互之间的依存度高．许多i维模型尤其是装配模型需要获取到其他关联模型(例如装配件其下的于件三维模型)以后彳能打开查看．因此三维模型之间的奖联关系必须在信息系统t巾得到完接记录和管理，在MBD技术应用过程中．往往需要充分和』用工维模型所具备的表现力，向不同用户提供基于飞机专业、K段架次、设计方案等多种配置形式的MBD

4、数据展现=此外．在无法通过纸质文件归档的情况下．如何实现三维模型长久崩期{例如20～30年周期)的电子存档，也是采J{{jMBD技术以后航空企业不得不面临的挑战。根据PTC在航空行业MBD数据管理栩关项目实施经验以及国际先进航空在MBD数据管理方面的成功实践．总结出面向飞机全生命周期的MBD数据管理需求主要体现在以，oF4个方面：(1)数据可视化：采用MBD技术以后，描述产品定义信息的=三维模型必须以电子形式存在，需要使飞机全生命周期过程中不同角色人员方便查看浏览到电子化的MBD模型，但他们叉难以全部采用昂贵且使用复杂的原始CAD工具进行查看。因此需通过信息系统将CAD1二具生成

5、的原始MBD模型自动转换成轻量级的可视化中性格式．在可视化格式文件中不但需要包括几何实体信息，还需包括原始MBD模型中定义的PMI(ProductManufaclufingInformation，产品制造信息)，这样用户在普通的计算机上通过信息系统提供的可视化1二具即可查看到准确有效的MBD模型，不需要依赖原始的CAD工具。此外，考虑到飞机研制过程中产生的MBD模型数据量十分庞大．信息系统提供的可视化工具还应支持超大规模由MBD模型组成的数字样机：DigitalM0ckup，DMU)的查看浏览。在MBD模型可查看浏览的基础上，还需充分利用三维模型所具备的表现力，基于信息系统提供直

6、观的三维可视化看板，便于相关人员直观r解到飞机研制状况。(2)过程可记录：过程可记录体现在2个方面：一方面，在应用MBD技术开展飞机的研制过程中．研制过程中总体设计协调各轮次、不同设计方案、研制阶段各里程碑、不同飞机架次等对应的MBD模型状态能够方便在信息系统中记录，便于以后的追溯；另一方面，不同业务环节在基于设计MBD模型开展工作过程中，将产生大量与设计MBD模型关联的数据，这些数据需要方便进入到信息系统中进行统一存储和控制，并建立数据之间错综复杂的关联关系。(3)结果可配置：在对MBD相关过程信息进行完整记录的基础上，用户能够在信息系统中根据飞机架次、设计方案、研制阶段、空间

7、位置等1、{r、¨。1if¨I、1¨『I【I固1基fWindchill的MBD敲据管日总体框颦配置条件方便过滤出由MBD模型组成的所需DMU，满足设计、制造、客户服务等飞机全生命周期过程中不同角色的需要。(4)信息可重用：MBD模型中定义的非几何信息、重量重心、关键检验特性等信息应能自动纳入到信息系统中进行结构化管理，避免用户的重复录入和由于人为失误而带来的数据不一致情况发生。PTC公司的Windchill软件在国内外航空企业中得到了广泛的应用。作为全球领先的企业级PLM(prn