PLM3D产品模型的数字化工艺技术体系

航空产品面向PLM基于3D产品模型的数字化工艺以3D产品模型数据为核心,以工艺业务数据为纽带从PLM的全局考虑基于3D模型的产品,工艺、资源、生产等数据之间的内在联系,在PLM协同框架中进行

产品应用

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    航空产品面向PLM基于3D产品模型的数字化工艺以3D产品模型数据为核心,以工艺业务数据为纽带从PLM的全局考虑基于3D模型的产品,工艺、资源、生产等数据之间的内在联系,在PLM协同框架中进行数字化工艺准备工作;面向PLM连接概念设计、产品设计、工艺规划、产品制造,工装设计,制造、产品维护等在内的完整的产品全生命周期数据,协同支持产品工艺数据的生成、管理、分发和使用,推动创新产品的研发提高产品研发效率,实现协同工作,缩短上市周期,并提高产品质量和服务球平及降低成本。

 


1.面向PLM基于3D产品模型的产品数据管理
    物料清单BOM(Bill of Material ,BOM)是目前制造企业组织产品数据的重要形式,建立以BOM为数据组织方式的产品数据流是产品数据管理的一项核心工作。面向PLM基于3D产品模型的产品数据管理以3D产品模刊为核心数据载体。

    以BOM为数据组织方式,将产品设计数据、工艺数据、生产数据联系起来、保证数据之间的一致性,并按照产品生命周期不同阶段得到不同的阶段的BOM视图,如设计BOM(Engineering Bill of Material,EBOM)、工艺BOM((Planning Bill of Material,PBOM)、制造BOM(Manufacturing Bill of Material,MBOM)等。这些BOM分别反映了产品数据在不同时期的内容和结构,同时它们之间的数据演变和传递构成了产品数据流。
 
2.面向PLM基于3D产品模型的数字化工艺关键技术
基于3D产品模型的工艺建模
    面向产品生命周期,以产品EBOM和三维数字样机为基础,以数字化工艺定义为核心进行工艺建模,制定工艺总方案、展开工艺可行性论证、工艺规划、工艺设计、数字化工艺容差分配、工艺仿真、工艺优化,直至工艺执行和维护维修过程。工艺建模基于多视图进行工艺信息三维定义与标注,表达不同工艺阶段、不同工艺专业(如加工、装配、热处理、焊接等)所需要表达的各种工艺信息。装配工艺和机加是航空产品工艺技术准备的重要环节,工艺建模以加工与装配过程为核心建立三维工序模型,形成面向整个产品生命周期的三维工艺模型,作为整个三维数字化工艺应用的支撑。
 
    基于3D工艺模型的工艺规划、设计与工艺仿真以3D工艺模型为基础,构造多工艺专业领域协同环境,集成应用多种工艺仿真工具展开三维环境下工艺过程的规划、设计与仿真,采用三维模型关联技术和三维在线技术进行工装与产品、工艺设计及仿真的数字化协同应用,实现装配路径仿真、装配干涉检查,装夹与切削过程的加工过程仿真。基于在制品的加工过程规划与仿真和基于动态装配单元的装配过程规划与仿真。通过基于3D工艺模型的工艺规划与仿真,实现对工艺过程的可行性验证,促使制造过程工程更改最小化。
 
    基于轻量化3D工艺模型的三维工艺指令生成与管理轻量化3D工艺模型在保证效率和信息完整的前提下,生成能够面向制造和维护维修现场共享的可视化3D工艺指令,并提供仿真示教动画使其更加逼真和具有更明确的现场指导性。实现制造依据的表达由二维工艺指令向三维工艺指令的过渡,并能够在制造和维护现场实现无纸化浏览。
 
基于3D产品模型的数字化检测与质量控制
    在基于3D产品模型的产品数字样机和工艺模型的基础上,通过建立三维工艺检验体系,为三维数字图形转换为测量机等数字化设备能够识别的数字信息提供技术支撑,通过集成质量管理在生产现场采集产品检验检测数据,并建立检验检测结果与QBOM的关联关系,纳入集成质量管理系统进行有效的管理,在此基础上形成单批次产品的质量档案,最终完成单批次产品质量档案的归档工作。
 
3.面向PLM基于3D产品模型的协同工装设计与管理
    在航空产品的制造中,工装设计制造周期占产品研制周期的60-70%。面向PLM协同数字化工艺准备与工装集成管理技术需要解决工艺准备过程中基于产品3D模型的工艺准备过程与工装管理数据的内在关系和组织管理模式,包括基于3D模型的数字化工艺工装申请与集成管理技术,支持产品PLM内基于3D模型的产品工艺技术准备与工装部门的协同工作。
 
4.面向PLM基于3D产品模型的数字化工艺基础技术
三维协同工艺管理技术
    面向PLM协同需求,从工艺业务的规划、PBOM管理、工艺设计、工艺仿真和验证、工艺指令管理、MBOM管理等工作出发,以基于3D模型的设 计、工艺和制造过程的协同工作和研制周期为目标考虑最优的解决方案,形成覆盖产品概念设计、产品设计、工艺规划、产品生产、质量控制、生产制造、工装设计制造的工艺协同工作模式,以集成产品、工艺和资源规划数据,支持产品PLM整个过程中的快速工艺准备工作模式和流程。
 
    基于3D工艺模型的工艺知识管理3D工艺模型包含了所有的产品工艺以及制造工程信息,基于三维几何特征和工程语义信息为核心的工艺知识检索技术是工艺知识管理的重要方向。在工艺设计中支持基于制造特征的自动匹配、准确检索、快速判定和有效复用,实现基于典型工艺和制造能力的工艺快速设计与优化,为产品工艺提供精确、深入的快速工艺设计支持手段。

    面向PLM基于MBD的标准规范面向PLM基于3D产品模型的工程应用需要在应用模式上创新,强调应用集成与信息共享,而目前工艺领域工作需要面向PLM从三维数字化的应用模式分析建立包括工作流程、工作方法、工艺标准、工艺规范的体系,包括管理规范和技术规范,适应基于3D模型的快速创新产品研制和生产的需求,这是真正实现面向PLM基于3D产品模型的数字化工艺的基础。
 
5.面向PLM基于3D产品模型的数字化工艺平台框架

基于PLM协同平台,建立单一产品数据源和统一的用户权限、数据模型工作流程管理,实现数字化工艺系统与产品设计、生产制造等业务系统的有效协同;以3D产品模型为你核心的数据集成,确保产品研制数据的单源性、全面性和准确性,实现产品生命周期数据的统一管理和全面共享。


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